Il violino più piccolo del mondo è invisibile a occhio nudo

Lo sapevate che nel laboratorio di fisica dell’Università di Loughborough, nel Regno Unito, è stata incisa su una minuscola lastra di vetro una sagoma di violino talmente piccola da essere più sottile di un capello umano? È lunga appena 35 micrometri e larga 13: una dimensione che farebbe impallidire perfino un tardigrado. Non produce musica, ma il suo valore simbolico e scientifico è tutt’altro che trascurabile.

Non si tratta infatti di un semplice esercizio di precisione, né di una trovata bizzarra per i media. Questa micro-incisione rappresenta una dimostrazione concreta delle capacità offerte dalla nuova strumentazione di nanolitografia acquisita dal dipartimento, e che potrebbe aprire le porte a una nuova generazione di tecnologie nei settori dell’elettronica e dell’informatica.

Alla base di questa impresa c’è il NanoFrazor, uno strumento grande quanto un’automobile ma in grado di operare con una precisione su scala atomica. Realizzato dalla ditta tedesca Heidelberg Instruments, il dispositivo utilizza una sonda termica estremamente sottile che, una volta riscaldata fino a oltre 1100 °C, incide materiali su scala nanometrica. È un approccio definito "lithografia a sonda termica", e consente di disegnare strutture complesse su superfici microscopiche con una definizione impensabile fino a pochi anni fa.

La realizzazione del violino ha richiesto un lungo lavoro preliminare. Dopo aver disegnato il progetto su un software di rendering, i ricercatori hanno rivestito un chip di vetro con due strati di un polimero simile a un gel, creando una superficie chiamata resist. A quel punto, il NanoFrazor ha inciso con il suo ago riscaldato il disegno nella superficie, bruciando via il primo strato e lasciando esposto il secondo. Successivamente, un processo chimico ha rimosso l’area incisa, creando un vuoto a forma di violino. Infine, uno strato di platino è stato applicato sopra la superficie, e poi ripulito per eliminare i residui.

Il processo completo, una volta ottimizzato, ha richiesto circa tre ore, ma ha alle spalle mesi di test e tentativi. Il risultato, visibile solo al microscopio, assomiglia più a un granello di polvere che a uno strumento musicale, ma alle sue spalle di cela un significato ben più profondo.

La realizzazione del microviolino ha infatti consentito al team guidato dalla professoressa Kelly Morrison di mettere alla prova la propria nuova strumentazione e comprendere meglio il comportamento dei materiali su scala nanometrica. Comprensioni fondamentali, queste, per affrontare sfide sempre più complesse come il superamento dei limiti imposti dalla miniaturizzazione dei componenti elettronici secondo la legge di Moore, che prevede il raddoppio della capacità dei chip ogni 18-24 mesi.

Il minuscolo violino non suonerà mai una melodia, ma tra le sue microcurve e i suoi solchi invisibili si cela la sinfonia silenziosa di un futuro tecnologico tutto da costruire.