Una nuova piattaforma multimodale per la spettroscopia vibrazionale, sviluppata congiuntamente dal Politecnico di Milano e da Specto Photonics insieme a partner internazionali, è stata pubblicata sulla rivista Nature Communications.
Il modo in cui la luce interagisce con la materia può rivelare una straordinaria quantità di informazioni sui materiali che ci circondano: dalla composizione chimica alla struttura molecolare, fino alle loro proprietà meccaniche. Ottenere contemporaneamente tutte queste informazioni rappresenta però una sfida, poiché le diverse tecniche spettroscopiche analizzano generalmente regioni differenti dello spettro vibrazionale e richiedono misurazioni distinte.
Un nuovo studio, pubblicato sulla rivista Nature Communications, presenta una piattaforma ottica multimodale in grado di acquisire, con un'unica misurazione, informazioni complementari ottenute mediante spettroscopia Brillouin, spettroscopia Raman a frequenza ultra-bassa e spettroscopia Raman convenzionale. Questo approccio permette di caratterizzare simultaneamente le proprietà meccaniche, strutturali e chimiche dei materiali, con una risoluzione spaziale limitata unicamente dalla diffrazione della luce.
«Questo approccio dimostra il valore dell'integrazione di diverse tecniche ottiche in un'unica piattaforma», afferma il dott. Giuseppe Antonacci, coordinatore dello studio. «È infatti possibile determinare la rigidità, l'orientamento molecolare e la composizione chimica di un materiale semplicemente illuminando il campione con un fascio laser.»
La nuova piattaforma integra nel sistema di rivelazione di un microscopio confocale un filtro a ritardo di fase indotto dalla birifrangenza, una tecnologia proprietaria di Specto Photonics sviluppata e brevettata congiuntamente con il Dipartimento di Fisica del Politecnico di Milano. Questa soluzione consente di sopprimere efficacemente la luce di fondo e di rilevare segnali vibrazionali a frequenze estremamente basse, normalmente difficili da osservare con le tecniche spettroscopiche convenzionali.
Oltre a Giuseppe Antonacci, fanno parte del gruppo di studio Dario Polli e Giulio Cerullo, docenti di fisica.
Publication
Full vibrational spectroscopy for simultaneous mechanical, structural and chemical analysis
Nature Communications