"Nasce la prima batteria quantistica": la salernitana Ofelia Durante illustra la scoperta

E' stata realizzata sfruttando l’effetto Josephson e le proprietà magnetiche dei materiali. E' la prima batteria che utilizza la fase quantistica e non le proprietà chimiche

Gruppo del dipartimento di fisica di Salerno: sinistra (Dr.ssa Ofelia Durante), centro (Prof.ssa Roberta Citro) e destra (Dr. Claudio Guarcello)

La dottoressa Ofelia Durante fa parte del gruppo di ricerca dell'Università degli Studi di Salerno che, in collaborazione con partner nazionali ed internazionali, ha contribuito alla realizzazione di una batteria superconduttiva a fase quantisitica. "Il dispositivo - spiega Durante, ricercatrice salernitana, è formato da un filo di dimensioni nanometriche di Arseniuro di Indio (InAs) drogato di tipo “n”, che costituisce il nucleo di base della batteria (la pila), e da due elettrodi superconduttivi di Alluminio che fungono da poli. Un campo magnetico esterno viene utilizzato da interruttore permettendo inoltre di caricare la batteria". 

Il fenomeno ed i tempi della ricerca

La batteria che utilizza la fase quantistica è stata concepita sfruttando un fenomeno fisico conosciuto come “Effetto Josephson” e le proprietà magnetiche intrinseche dei materiali utilizzati. La ricerca, pubblicata sulla prestigiosa rivista Nature Nanotechnology, è nata da una collaborazione tra il Dipartimento di Fisica DF “E.R. Caianiello”, diretto dal professore Salvatore De Pasquale, ed i gruppi del dottore Francesco Giazotto (Laboratorio NEST, Pisa) e del dottore Sebastian Bergeret (Centro di Fisica dei Materiali CFM, San Sebastian, Paesi Baschi). Il progetto è stato sviluppato proprio in seguito alla convenzione sottoscritta dal DF ed il Laboratorio NEST di Pisa per l’attività sperimentale connessa alla tesi di laurea magistrale della dottoressa Ofelia Durante, con i contributi del dottore Claudio Guarcello e della professoressa Roberta Citro. "Sono partita a luglio 2016 tra esperimenti, analisi dei dati e scrittura dell'articolo - spiega la dottoressa Durante - Non è stato facile comprendere questo effetto e lo abbiamo fatto con un grande lavoro di squadra, coinvolgendo altri gruppi di ricerca. La mia tesi sperimentale si è svolta in concorso tra Salerno e Pisa e adesso svolgo il dottorato nel Dipartimento di Fisica dell'Università degli Studi di Salerno". Quali sono gli effetti, le ricadute? "E' il primo passo - spiega - In futuro si potrebbe pensare ad una ricaduta a livello industriale e militare. Abbiamo effettuato esperimenti a bassissime temperature. Il prossimo passo - un auspicio - è scoprire superconduttori con temperatura critica più alta per poterli utilizzare anche nella vita quotidiana".

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La ricerca e la pandemia

"Al tempo del Covid la ricerca è dura - afferma la dottoressa Durante - sono una sperimentale e il laboratorio è tutto. Per tre lunghi mesi non abbiamo avuto accesso al laboratorio e non vedevo l'ora di tornare. Nel frattempo abbiamo potuto dedicarci all'analisi dei dati e alla scrittura dell'articolo. Il laboratorio è il luogo privilegiato per la ricerca, è il cuore pulsante. Ogni esperimento ha una durata indefinita: si sa quando comincia ma non si sa quando finisce".

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