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immagini nel buio

Anche oggi è una giornata cupa a causa della pioggia; la luce filtra debolmente attraverso le nuvole. Ma mentre i laboratori riprendono a riempirsi e i cervelli a liberarsi delle tracce di torpore vacanziero (ammesso che qualcuno abbia trovato il modo di trascurare le sfrenate elucubrazioni scientifiche tipiche dei progetti di ricerca con finanziamento a termine), ricominciamo a parlare di SMD.

Abbiamo recuperato un'immagine acquisita dai nostri Manola Moretti e Sergio Marras nei laboratori dell'IIT, raffigurante una goccia d'acqua contenente un filamento di DNA e appoggiata su una nano-colonna. 

L'immagine ha i colori originali: una scala di grigi. Si direbbe che è una giornata uggiosa anche là sotto, se non fosse che non è una fotografia ma un'immagine acquisita con il microscopio elettronico a scansione (SEM) e queste immagini sono tipicamente in toni di grigio. L'aspetto è simile a quello di una foto in bianco e nero, o in colori di seppia, ma la procedura e gli strumenti sono del tutto diversi.

Alle dimensioni nanometriche non è possibile utilizzare la macchina fotografica. Le consuete interazioni tra la luce e la materia a cui siamo abituati nel mondo macroscopico, sono irrealizzabili se il soggetto da fotografare ha dimensioni di pochi nanometri. L'onda della luce è infatti troppo grande per potere riflettersi e diffondersi dall'oggetto. I nano-oggetti piccoli esistono perlopiù nel buio e per percepirne la forma e la struttura bisogna sviluppare tecniche ottiche adatte alla scala: qui trovate ulteriori spiegazioni (nel prossimo post parleremo dei plasmoni di superficie).

Nel nostro caso, l'immagine è stata composta grazie all'interazione tra il fascio di elettroni emessi dal SEM e della goccia d'acqua sulla colonna contro cui sono stati inviati. Quando l'oggetto è colpito dagli elettroni, esso risponde in ogni punto con un'emissione di elettroni che viene registrata dalla strumento e inviata a un monitor per la visualizzazione. Grazie a un software informatico che sincronizza il fascio scandente e la risposta elettronica, l'immagine dell'oggetto viene acquisita punto dopo punto. Il tono di grigio dipende dall'intensità della risposta.

In conclusione, per non essere monotoni, ci affidiamo a Felice Frankel, ricercatrice al MIT e fotografa che nel 2009 ha pubblicato un libro di immagini intitolato No small matter: science at the nanoscale, dove i grigi sono stati sostituiti ad opera d'arte.