Messo a punto il sensore per la luce ispirato alla fotosintesi

Messo a punto un nuovo sensore che rileva la luce ispirandosi allo stesso meccanismo sfruttato dalle piante tramite la fotosintesi, convertendo la luce solare in energia elettrica. Tante le possibili applicazioni, dalle fotocamere alle comunicazioni ottiche, fino alle celle solari del futuro, che usano dispositivi simili e che potrebbero quindi vedere aumentare la loro efficienza nella produzione di energia. Il risultato, pubblicato sulla rivista Optica, si deve ad un gruppo di ricercatori guidati dalla statunitense Università del Michigan.

Le strutture fotosintetiche che si trovano in molte piante sono formate da una regione adibita all’assorbimento della luce, che trasferisce poi l’energia ad un centro che la converte in carica elettrica. Questa configurazione risulta molto efficiente e, allo stesso tempo, molto difficile da imitare, a causa della complessità nel replicare il trasporto dell’energia da un punto all’altro in maniera efficiente.

Per riuscire in questo compito apparentemente impossibile, i ricercatori guidati da Bin Liu hanno utilizzato delle particelle molto particolari, note come polaritoni. “Un polaritone combina un fotone con uno stato molecolare eccitato, ed ha quindi proprietà che consentono il trasporto e la conversione di energia a lungo raggio”, spiega Stephen Forrest, co-autore dello studio. “Il fotorilevatore da noi realizzato – aggiunge Forrest – è una delle prime dimostrazioni pratiche di un dispositivo basato su polaritoni”.

I risultati mostrano che il nuovo sensore è più efficiente nel convertire la luce in corrente elettrica rispetto ad un fotodiodo al silicio, un sensore impiegato attualmente nelle fibre ottiche e nelle celle fotovoltaiche. Inoltre, è risultato in grado di trasportare l’energia per distanze di 0,1 nanometri (un nanometro equivale ad un miliardesimo di metro): è una distanza tre volte più grande di quella ottenuta nelle piante.