Scattata grazie al laser, questa è la prima foto mai realizzata dell'ombra di un atomo. Immagine per gentile concessione Kielpinski Group, Griffith University

Per la prima volta un'équipe di scienziati è riuscita a fotografare l'ombra di un atomo.

Non è stato così semplice: prima di tutto il fisico Dave Kielpinski e i suoi colleghi della Griffith University, in Australia, hanno usato un campo elettrico per sospendere uno ione (un atomo elettricamente carico) di itterbio in una camera a vuoto. Poi l'hanno colpito con un raggio laser di diametro circa mille volte superiore a quello dell'atomo.

L'itterbio ha assorbito una minuscola frazione della luce: l'ombra che ne è derivata è stata ingrandita dalla lente di un microscopio, e poi fotografata attraverso il sensore di una macchina fotografica digitale.

Gli scienziati hanno usato l'itterbio (un elemento del gruppo delle terre rare) perché sapevano che si trattava dell'atomo in grado di assorbire meglio il colore del laser che l'équipe era in grado di produrre.

"Ciascun elemento risponde in maniera diversa alle varie lunghezze d'onda della luce", spiega Kielpinski, "quindi per usare questa tecnica su un altro atomo avremmo avuto bisogno di un diverso sistema laser". Gli atomi, aggiunge, sono gli oggetti più piccoli che possano essere percepiti nella luce visibile; fotografie di atomi esistevano già, ma la loro ombra non era mai stata immortalata prima.

La tecnica è già stata migliorata: l'équipe ha scattato, ma non ancora pubblicato, foto in cui l'ombra dell'atomo di itterbio appare due volte più scura di quella nell'immagine in alto. E sta lavorando per migliorare la risoluzione delle immagini, nella speranza di scoprire come l'orbita degli elettroni influisca sulla forma dell'ombra.

Secondo i ricercatori, la tecnica potrebbe essere un giorno usata per studiare il DNA delle cellule viventi, illuminandole con un laser e individuando le modalità di assorbimento della luce. Con le tecniche attuali, per farlo occorre prima legare speciali molecole al DNA, un sistema potenzialmente dannoso per la cellula.

La tecnologia, inoltre, potrebbe essere usata anche nella "crittografia quantistica". Un singolo atomo, sostiene Kielpinski, diventerebbe una sorta di hard disk in grado di salvare informazioni che potrebbero essere decrittate solo usando la giusta luce laser. "Il nostro lavoro introduce un nuovo metodo di 'dialogo' tra la luce e gli atomi", conclude Kielpinski.