Galileo Giornale di scienza e problemi globali

Uno spettrometro per ogni esigenza

Dal rilevamento di sostanze pericolose nell’ambiente alle analisi di reperti archeologici, alla certificazione di oggetti in oro o di un’opera d’arte. Tutte queste analisi possono ora essere eseguite direttamente sul campo, velocemente e con un’altissima risoluzione. La tecnologia che lo permette è quella sviluppata presso il Politecnico di Milano e ora portata sul mercato dal neonato spin off Xglab. I ricercatori coinvolti nella partnership hanno infatti dato alla luce la loro prima creatura: si chiama Spcm-8100 ed è uno spettrometro portatile di circa venti centimetri, in grado di rilevare la radiazione X e Gamma, permettendo così di risalire agli elementi (e alle relative quantità) presenti in un campione di qualsiasi materiale.

Ecco come funziona, per esempio, nel caso dei raggi X. La superficie da analizzare viene colpita con un fascio di radiazioni X ad una certa energia; queste vengono assorbite dal materiale che risponde emettendo altre radiazioni X. Dall’energia di queste emissioni, è possibile capire quali atomi sono presenti e in quali quantità. Un campione di ferro, titanio e piombo, per esempio, emetterà tre diverse radiazioni X, ciascuna con una specifica energia.

Le particolarità di Spcm-8100 sono di riuscire a distinguere le diverse energie con una risoluzione molto alta, di mantenere la qualità anche a velocità di analisi elevate, e di operare a temperatura ambiente (la maggior parte di questi sistemi di spettrometria devono essere raffreddati, per esempio, con l’azoto liquido, fattore che ne limita la praticità).

“Negli ultimi anni si sta assistendo a un ricambio generazionale nel campo dei rivelatori di radiazione X", ha spiegato Tommaso Frizzi, ex ricercatore del Politecnico, ora imprenditore: “Il componente fondamentale di questa nuova generazione è il rivelatore di silicio che permette di assorbire la radiazione (Camera deriva in silicio o Silicon Drift Detector, Ndr) e semplifica la vita di chi deve svolgere analisi degli elementi chimici presenti, anche a bassissime concentrazioni”.

Il sistema è stato sviluppato da Emilio Gatti dell’ateneo lombardo, insieme a Pavel Rehak (deceduto poco tempo fa) e oggi i ricercatori del Politecnico sono tra i massimi esperti mondiali di questa tecnologia. Il brevetto dovrebbe arrivare a breve.

Finora il prototipo del Politecnico di Milano è stato utilizzato per analizzare alcuni beni archeologici come la Lupa Capitolina e altri reperti che sarebbe troppo complicato (per via dei permessi da richiedere) spostare, se non impossibile. Un’altra applicazione sta nel rilevamento di sostanze radioattive che emettono naturalmente raggi, e nell'identificazione di elementi leggeri, come l'ossigeno, utile nell'analisi di campioni biologici. “Stiamo già collaborando con enti di ricerca come il Sincrotrone di Trieste - ha concluso il ricercatore – ma un sistema simile potrebbe rivelarsi molto utile anche per altri scopi. Per esempio nel mercato dell’oro: uno strumento portatile e semplice da usare permetterebbe di capire in tempo reale se quello che si sta per acquistare è davvero oro ed evitare una truffa”. (t.m.)

Fonte: Politecnico di Milano

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