Un gruppo di ricercatori del Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) del Dipartimento dell’energia degli Stati Uniti è riuscito a dimostrare la possibilità di invertire (da levogira a destrogira) la chiralità di una molecola mediante l’esposizione ad una frequenza dell’ordine dei terahertz. Questo risultato potrebbe aprire la strada ad un’ampia gamma di applicazioni, dai dispositivi biomedicali agli impianti di sicurezza, per finire con le tecnologie per le telecomunicazioni.

La chiralità è una proprietà di alcune molecole di presentarsi, pur avendo la stessa formula chimica, con due formule di struttura speculari; è molto importante perché le due varianti possono presentare diverso comportamento biochimico (ad esempio il limonene, una molecola presente nella buccia degli agrumi, in un caso profuma di limone mentre nell’altro di arancia). Nel caso di molecole di origine naturale è possibile indurre la commutazione di chiralità ma il processo, che prevede cambiamenti strutturali a livello molecolare, è lento e avviene con una bassa probabilità.

La novità introdotta dal Lawrence Berkeley Laboratory consiste nella creazione di molecole artificiali che, rispetto a quelle naturali, possono invertire la loro chiralità con estrema rapidità; nello specifico, le molecole create sono metamolecole costruite a partire da placchette d’oro di dimensioni nanometriche in modo da produrre strutture chirali artificiali. Queste metamolecole erano state integrate in un mezzo di silicio fotoattivo. Una volta eccitate con un fascio di radiazione esterno, è stata osservata l’emissione di un fascio di radiazione di luce polarizzata circolarmente, indice dell’avvenuta commutazione.

La radiazione elettromagnetica utilizzata è dell’ordine dei THz, ossia nell’intervallo di risonanza delle vibrazioni delle molecole, il che  rende il sistema un mezzo non invasivo ideale per analizzare i costituenti chimici di materiali organici e inorganici.
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