Roma, 18 apr. (Adnkronos)- Nuovi passi avanti della ricerca per portare sul mercato tecnologie che rendano più efficienti gli impianti solari, con innovazioni nel fotovoltaico e nelle celle a combustibile. Ricercatori dell'Istituto nanoscienze e dall'Istituto di fotonica e nanotecnologie del Cnr, studiando i meccanismi della fotosintesi naturale, hanno realizzato un nuovo step per riprodurla artificialmente, basandosi sulla meccanica dei quanti e non sulla fisica classica. La fotosintesi, il processo naturale di conversione di luce in energia più diffuso sul nostro pianeta, continua così ad ispirare la ricerca scientifica per produrre energia pulita. Lo studio del Cnr su molecole artificiali rivela, con un dettaglio mai raggiunto prima, i fenomeni quantistici alla base dei processi fotosintetici e fotovoltaici. Il risultato, a firma dell'Istituto nanoscienze (Nano-Cnr) e dell'Istituto di fotonica e nanotecnologie (Ifn-Cnr), in collaborazione con le università di Modena e Reggio Emilia, di Oldenburg e dei Paesi Baschi e il Politecnico di Milano, è pubblicato su 'Nature Communications'. "Usare la luce solare per produrre energia pulita è una delle sfide scientifiche del prossimo futuro" afferma Carlo Andrea Rozzi di Nano-Cnr di Modena. E la ricerca italiana ha evidenti risvolti pratici potenziali. "Comprendere che l'efficienza del processo dipende in modo determinante dalla flessibilità strutturale della molecola che collega recettore e accettore servirà a progettare sistemi molecolari artificiali più efficienti da impiegare in nuovi dispositivi fotovoltaici e nuove celle a combustibile" spiega Rozzi. "La natura, con la fotosintesi, -prosegue Rozzi- ha sviluppato architetture molecolari efficientissime per convertire la luce solare in energia chimica, mentre l'uomo ha scoperto come trarre energia elettrica dalla luce grazie ai sistemi fotovoltaici". "In entrambi i processi -continua Rozzi- è cruciale la fase iniziale, nota come light-harvesting o raccolta della luce, dove l'energia di eccitazione di una molecola recettore, che assorbe la luce incidente, viene trasferita a molecole più distanti". I ricercatori del Cnr hanno di fatto assemblato in laboratorio il più semplice prototipo artificiale di light-harvesting. "Si tratta di una macro-molecola formata da un recettore di luce e da due unità per la raccolta della carica elettrica" spiega ancora Rozzi. "Abbiamo verificato -continua il ricercatore- che il trasferimento delle cariche elettriche dal recettore verso le altre molecole avviene con un meccanismo di coerenza quantistica, ossia tramite una sorta di oscillazione collettiva e ordinata di elettroni e nuclei atomici". "Grazie a un approccio congiunto sperimentale e teorico siamo in grado di costruire, con un dettaglio mai ottenuto prima, -conclude Rozzi- una mappa di come in poche decine di femtosecondi, milionesimi di miliardesimo di secondi, l'eccitazione luminosa si trasformi in differenza di potenziale".
