Bolometri al grafene per vedere le microonde

Rappresentazione schematica del nuovo bolometro. Il cuore in grafene (G) è incapsulato nel nitruro di boro esagonale (hBN). Crediti: Massachusetts Institute of Technology

Ogni banda dello spettro elettromagnetico ha i suoi rivelatori d’elezione. Per la luce visibile, per esempio, funzionano a meraviglia i coni e i bastoncelli che abbiamo sulla retina, straordinari fotorecettori in grado di tradurre i fotoni in sinapsi. Ma non se la cavano male nemmeno ccd e cmos, i pixel delle fotocamere digitali, che convertono la luce in segnali elettrici. Per radiazioni più intense, come i raggi X e gamma, abbiamo scintillatori e rivelatori a semiconduttore. Per quelle meno intense, come le onde radio, usiamo le antenne. E per quelle onde a metà strada fra radio e luce visibile, come le microonde e la radiazione infrarossa? Quelle alla quale ci arriva, per esempio, la radiazione cosmica di fondo emessa poche centinaia di migliaia di anni dopo il big bang, la cosiddetta luce fossile? Fra i dispositivi più adatti a “sentire” e “tradurre” questa porzione di spettro elettromagnetico ci sono i cosiddetti bolometri: materiali in grado di assorbire la radiazione e di trasformarla in calore, così da poter leggere il risultato con i termometri. Ed è proprio sul tipo di materiale utilizzato che uno studio appena pubblicato su Nature Nanotechnology annuncia una novità promettente: non più atomi ma un gas di elettroni. continua ...