Scoperta proprietà dei super-atomi di argento che brillano come Led

Alcuni atomi d’argento, quando rinchiusi in particolari minerali con struttura cristallina, reagiscono come un unico super-atomo, sprigionando una potente emissione luminosa. Potrebbero dunque essere impiegati come trasmettitori di luce nelle lampade a Led.
Questa proprietà è stata recentemente dimostrata da uno studio condotto da un team di ricercatori del laboratorio Lisa (Linea italiana per la spettroscopia d’assorbimento X), del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Cnr) di Grenoble e dell’Università belga di Leuven.

Lo studio nel dettaglio

L’equipe, coordinata da Francesco d’Acapito, dottore dell’Istituto officina dei materiali del Cnr (Cnr-Iom), ha analizzato approfonditamente le zeoliti, dei minerali con struttura cristallina contenenti cluster d’argento, presso i laboratori europei dell’Esrf (European synchrotron radiation facility). Per compiere lo studio, pubblicato sulla rivista Science, i ricercatori hanno utilizzato la luce di sincrotrone, una radiazione elettromagnetica generata da elettroni o positroni che viaggiano a velocità prossima a quella della luce.
"L’analisi ha fornito preziose informazioni sulla struttura del minerale. Per esaminare le proprietà ottiche del fenomeno, si può utilizzare un nuovo metodo che misura solo la luce emessa, per essere sicuri di osservare solo le particelle responsabili della luminescenza”, spiega Francesco d’Acapito dell'Istituto officina dei materiali del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Iom).

L’emissione luminosa è provocata da due elettroni liberi

Le zeoliti, grazie alla loro struttura rigida nella quale sono presenti numerosi piccoli canali e spazi vuoti, vengono comunemente impiegate come catalizzatori nei processi di raffinazione del petrolio.
I risultati rivelano che i cluster d’argento, intrappolati nelle cavità dei minerali, perdono il movimento e acquisiscono capacità di fotoluminescenza.
“Lo studio dimostra come solo piccoli gruppi di quattro atomi d’argento, nella forma di un tetraedro, circondati da molecole d’acqua diventino brillanti, emettendo luce di colore verde”, afferma Didier Grandjean, ricercatore alla Ku-Leuven.
L’emissione luminosa è provocata, nello specifico, da due elettroni liberi nel tetraedro che decadono da un livello di energia superiore a uno inferiore, sprigionando una radiazione elettromagnetica di colore verde.
I risultati ottenuti consentiranno la progettazione di innovativi materiali, con le stesse proprietà dei super-atomi d’argento, da impiegare in futuro come sensori o sorgenti di luce.