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Il futuro sotto una luce nuova

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Il futuro sotto una luce nuova

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Denis Loctier, euronews: “Dal sole, dalla luna e dal fuoco, fino ai moderni semiconduttori: la storia umana è strettamente legata alla luce. In

Denis Loctier, euronews: “Dal sole, dalla luna e dal fuoco, fino ai moderni semiconduttori: la storia umana è strettamente legata alla luce. In questa puntata, incontriamo i ricercatori che renderanno il nostro futuro più luminoso”.

La luce del sole rassicura i pazienti e li fa stare meglio: ne sanno qualcosa al reparto di radiochirurgia in Humanitas a Rozzano.

Ma in questa stanza-bunker, a prova di radiazioni, non ci sono finestre. E comunque fuori piove. Quella che filtra è una riproduzione estremamente realistica di luce naturale e dell’immagine del cielo.

Piero Picozzi, responsabile di Sezione Gamma Knife, Humanitas: “Questa è una stanza chiusa, protetta, perché vi sono delle radiazioni. Quindi dà una sensazione di claustrofobia ai pazienti che entrano qui dentro. La finestra dà una sensazione di luce estremamente reale, come se fosse una finestra vera, e questo provoca una sensazione di benessere e di tranquillità a chi entra qui dentro”.

Il sistema ottico nascosto dietro la finestra è piuttosto grande e anche costoso: all’incirca quanto un’auto di media cilindrata. Frutto di un progetto di ricerca europeo, consuma appena 300 watts di energia e ha già vinto importanti riconoscimenti.

Paolo Di Trapani, docente presso l’Università dell’Insubria e fondatore di CoeLux: “Questo macchinario comprende un proiettore LED da noi sviluppato che garantisce tutte le caratteristiche spettrali proprie della luce solare e la collimazione dei raggi in grado di stagliare le ombre. All’interno sono compresi tutti i sistemi ottici che consentono all’osservatore di percepire un’immagine del sole e del cielo a una distanza infinita. Lo scopo della nostra azienda è di sviluppare una tecnologia sufficientemente compatta da consentire di essere installata in ogni casa, in ogni stanza di ospedale, ma anche in ogni ascensore, in ogni cabina di nav, in ogni treno, in ogni aereo… dappertutto insomma”.

Il sole crea particolari effetti ottici sulle superfici che tocca. Perché la luce sembri naturale, questi effetti devono essere riprodotti. Ma come ottenere lo stesso colore azzurro del cielo? La risposta – come spiega il professor Paolo Di Trapani – è contenuta in un fenomeno noto come Scattering di Reyleigh.

Di Trapani: “L’atmosfera contiene molecole d’aria che, muovendosi, creano fluttuazioni di densità su piccolissima scala, sulla scala dei nanometri, un milionesimo di millimetro. E noi ricostruiamo queste fluttuazioni prendendo delle nanoparticelle, una dispersione altamente concentrata di piccolissime sfere il cui indice di rifrazione è leggermente più grande dell’indice di rifrazione dell’acqua, e le versiamo nell’acqua”.

La luce blu è diffusa in tutte le direzioni, indipendentemente dal punto in cui si guarda. Al contrario, il rosso e il giallo hanno una traiettoria rettilinea: proprio come accade alla luce del sole, che attraversando l’atmosfera ci appare di colore giallo, pur essendo bianca.

Lo stesso principio è applicato in questo progetto. Ma le nanoparticelle agiscono in un foglio di plastica trasparente, anziché nell’acqua.

Di Trapani: “La nostra tecnologia non è un’illuminazione artificiale, è una finestra: una finestra che ricrea lo spazio infinito a cui l’uomo è abituato da centinaia di migliaia di anni”.

Seppure ancora a uno stadio embrionale, questa nuova tecnologia potrebbe preludere a un cambiamento radicale delle tecniche di illuminazione degli ambienti, soprattutto di quelli privati di un accesso diretto alla luce del sole.

Denis Loctier, euronews: “I classici LED inorganici hanno molti vantaggi: sono luminosi ed efficienti. Ma i diodi organici a emissione di luce, detti OLED, hanno caratteristiche uniche che aprono scenari del tutto nuovi”.

A Eindhoven, nei Paesi Bassi, il disegno industriale incontra la scienza dei materiali. Esperti di entrambi i settori si scambiano idee sull’impiego di componenti elettronici flessibili, come gli OLED, in nuovi prodotti.

Erik Tempelman, docente di disegno industriale alla Delft University of Technology e coordinatore del progetto Light.Touch.Matters: “Ogni problema può essere affrontato da due punti di vista. La scienza dei materiali parte dalla fisica, dalla meccanica, dal modo in cui le cose funzionano. I designers hanno un punto di vista ribaltato: pensano al motivo per cui una cosa può servire, perché qualcuno dovrebbe volerla utilizzare”.

Questi componenti trovano applicazione negli ospedali, per intrattenere i bambini ricoverati. Una tovaglia luminosa può così interagire con i piatti, aggiungendo un po’ di magia durante il pasto.

Hanne-Louise Johannesen, Diffus Design: “Abbiamo chiesto ai medici che cosa ostacoli il pieno recupero di un bambino ricoverato, ad esempio in un dipartimento come l’oncologia. E ci hanno risposto che uno dei problemi principali è l’inappetenza. Eppure si deve mangiare per poter guarire. Così, abbiamo cercato di rendere un po’ più magico il momento dei pasti”.

Michel Guglielmi, Diffus Design: “E’ la tradizionale tecnica del ricamo, così come la conosciamo da millenni. Qui viene applicata per portare la corrente da un punto all’altro”.

Un altro esempio è questo bracciale-giocattolo, che sembra prendere vita quando viene toccato. Anche in questo caso, l’obiettivo è distrarre e intrattenere i giovanissimi pazienti.

László Herczeg, designer Fuelfor: “La luce riesce, per così dire, ad attirare subito l’attenzione di un bambino: e questo accade non appena interagisce col bracciale. Quando lo si prende in mano, emette un ronzio e si illumina. E’ un effetto molto potente: la luce è immediata da capire”.

Questo prototipo è rivolto invece ai pazienti adulti. Si tratta di un guanto che aiuta a riacquistare la mobilità in una mano operata. Le luci flessibili assistono il paziente durante la terapia.

Dario Presti, ingegnere elettronico, Grado Zero Espace: “La parte più grande segnala se l’esercizio viene eseguito in modo corretto o sbagliato, mentre quelle sulle dita si accendono quando si flette la mano”.

A differenza dei LED, che emettono una luce puntiforme e brillante, gli OLED sono superfici luminose.

Il problema è che quelli più grandi, prodotti con evaporatori sottovuoto, sono difficili da realizzare e molto costosi.

Ma alcuni ricercatori europei stanno sviluppando una tecnologia per stampare gli OLED in rotoli: questo consentirebbe di ottenere superfici luminose grandi e flessibili come fogli di carta da parati.

Pim Groen, ricercatore presso Holst Centre: “E’ molto flessibile, possiamo piegarlo senza problemi. Nei prossimi anni, vorremmo riuscire a renderlo totalmente pieghevole, proprio come una tovaglia, per poterlo infilare in tasca, tirarlo fuori, aprirlo e usarlo come fonte di luce. Invece di ricorrere a un processo complicato, cerchiamo di stamparlo: vogliamo realizzare OLED come se stampassimo un giornale”.

Questo prototipo utilizza vernice di argento per stampare circuiti elettrici su pellicole trasparenti. La vernice viene fatta seccare con luci lampeggianti.

Robert Abbel, ricercatore presso Holst Centre: “Se tocco, si crea una sbavatura. Per evitarlo, usiamo questa macchina che secca l’argento con luci lampeggianti per un breve periodo di tempo ad alta temperatura. E adesso, se tocco è tutto asciutto”.

Il primo strato di un’ampia superfice di OLED potrebbe avere questo aspetto. Ma per stampare i restanti composti chimici, saranno necessarie altre ricerche.

Denis Loctier, euronews: “Le nuove tecnologie di illuminazione offrono maggiore confort e aprono incredibili possibilità per l’elettronica di consumo. Ma l’orizzonte si allarga anche nei settori più tradizionali. Ad esempio, come vengono controllati i prodotti agroalimentari? Un nuovo strumento consente di saperne di più”.

In provincia di Treviso, sorge una delle più antiche cooperative lattiero-casearie d’Italia, fondata alla fine del Diciannovesimo secolo. I formaggi freschi sono confezionati nel rispetto di norme intese a limitare la proliferazione di microbi.

Lorenzo Brugnera, presidente della cooperativa Latteria di Soligo: “Abbiamo dei parametri da rispettare, cioè di avere meno del 5% di ossigeno all’interno di ogni confezione. Oggi, i controlli vengono effettuati in modo manuale, portando le confezioni in laboratorio per analizzarle”.

I controlli sono effettuati a campione: per accertare il livello di ossigeno, la confezione viene bucata e dovrà quindi essere sostituita.

Ma un’alternativa più efficiente già esiste, come spiega Paolo Tondello, amministratore delegato di “L pro”: “Il sacchetto arriva dalla linea, entra nella macchina, due cinghie lo fanno passare davanti al laser che misura l’ossigeno all’interno della confezione. La luce passa attraverso il contenitore, interferisce con le molecole di ossigeno all’interno, e consente una rilevazione dell’ossigeno presente all’interno in modo non distruttivo, senza contatto e completamente ottica”.

Questo prototipo può essere utilizzato con qualunque confezione non metallica. Il sensore a laser non danneggia la confezione e mantiene il cibo inalterato, permettendo di estendere i controlli a ogni prodotto, prima che esca dal caseificio.

Luca Poletto, ricercatore presso Istituto di Fotonica e Nanotecnologie CNR, coordinatore del progetto Safetypack: “Per distinguere un gas dall’altro lo illuminamo con una luce al laser a una delle lunghezze d’onda dove solo quel gas assorbe la luce. Misurando l’assorbimento della luce, noi sappiamo la concentrazione e anche la pressione di quel gas all’interno di un contenitore qualunque”.

Questa tecnologia è attualmente testata da altre due aziende agro-alimentari. Il progetto sta suscitando l’interesse di molti produttori del comparto.

Paolo Tondello: “Sono sicuro che l’industria saprà apprezzare questa tecnologia, perché le darà un controllo del 100% della produzione e quindi una sicurezza alimentare superiore”.

Dal confort di un sole artificiale a ospedali e aziende dal volto più umano: la ricerca europea lascia intravedere il futuro sotto una luce nuova.