L’Istituto nazionale di ottica del Consiglio nazionale delle ricerche (INO-CNR) di Pozzuoli e di Firenze ha recentemente annunciato una importante invenzione tecnologica, un nuovo tipo di sensore in fibra ottica, in grado di misurare deformazioni o variazioni di temperatura con una precisione mai raggiunta prima d’ora. I risultati di questo lavoro sono stati pubblicati dalla prestigiosa rivista scientifica Science.
Per raggiungere questo risultato i ricercatori di INO-CNR hanno sviluppato, in collaborazione con l’European Laboratory for Non-Linear Spectroscopy (LENS) di Firenze, nuovi strumenti e metodologie per la spettroscopia atomica e molecolare, che sono stati per la prima volta applicate ai sensori in fibra. Le fibre ottiche sono state finora utilizzate quasi esclusivamente per trasmettere informazioni nel settore delle telecomunicazioni, mentre oggi, grazie a questa scoperta, possono essere usate anche per realizzare sensori capaci di misurare grandezze chimiche e fisiche prima inimmaginabili.
Il dott. Paolo De Natale – direttore dell’INO-CNR e coautore della ricerca – ha spiegato che “I livelli di sensibilità raggiunti dai nostri sensori hanno consentito, per la prima volta, di determinare con estrema precisione variazioni di temperatura di poche decine di miliardesimi di grado e variazioni di lunghezza molto inferiori al raggio di un atomo”. Tra le eventuali applicazioni di tali sensori si segnalano – continua De Natale – “la possibilità di valutare con grande sensibilità e precisione le deformazioni delle rocce in aree sismiche, oppure eventuali deformazioni delle ali o di parti della fusoliera degli aeromobili, entro le quali vengono inserite le fibre”. Notevoli sono anche i risvolti per la prevenzione del rischio vulcanico, infatti, la previsione di una eventuale eruzione è basata soprattutto sul costante monitoraggio dei cambiamenti di volume e temperatura delle rocce dell’edificio vulcanico, poter misurare in maniera più accurata queste variazioni, con strumenti precisissimi e dalle dimensioni ridotte – una singola fibra ottica ha uno spessore pari a quello di un capello – permetterà di migliorare considerevolmente le previsioni sul rischio vulcanico così da renderle sempre più utili per l’attuazione di eventuali piani di fuga. La sperimentazione partirà a breve, in particolare, spiega il direttore dell’INO-CNR, “nell’ambito di un esperimento di geofisica che avrà luogo a partire dalle prossime settimane nell’area dei Campi Flegrei, in collaborazione con l’Osservatorio Vesuviano dell’Istituto nazionale di geofisica e vulcanologia (INGV) misureremo temperature di alcune centinaia di gradi e deformazioni delle rocce fino a profondità di alcuni chilometri. Si potranno così svelare le dinamiche di una delle aree vulcaniche più importanti al mondo”.
Ferdinando Fontanella
