Optofluidics

Complex light beams realized by phase modulation techniques represent a versatile tool in several fields of optics as the material structuring at small scales and the optical manipulation of micro-objects. Soft matter based micro-particles, with controlled supramolecular structure, studied by implementation of optical trapping, lead to new opto-mechanical properties.

Structured light fields for optical control and manipulation

Methods to generate structured light fields are studied: light patterns and complex vectorial beams are realized by using optical phase modulation by means of polarization holograms. Taking advantage of the diffraction properties, the high efficiency, and the intrinsic achromaticity of the polarization holograms, the method overcome the limitations related to stability and efficiency, making it attractive for applications. These light fields coupled with photosensitive soft materials are used to investigate manifold new optical effects: perform materials structuring; design defects architectures in materials; optical manipulation of micro-objetcs.

Keywords: Complex and vector beams; vectorial light patterns; optical tweezers

Main collaborations:

Ruiz, Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica, Puebla, Messico

Yu. Reznikov Istituto di Fisica dell’Accademia Nazionale delle Scienze dell’Ucraina, Kiev, Ucraina

Images from ref. 1

Chiral microdroplets/microparticles optofluidics

Optical studies of chiral microparticles combine soft matter science with both photonics and optical manipulation. The particles are made by liquid crystalline polymer and are realized by controlling both the internal structure and the surface features. They constitute spherical microresonators suitable for several applications in photonics such as lasing. These microparticles enable the implementation of new strategies for optical trapping. Investigations on their opto-mechanical properties have shown that several kinds of optical manipulation (trapping, rotation and orbiting motion) are realized by means of the spin angular momentum transfer from photons to micro-particles.

Keywords: Photopolymerization; optical polarized and confocal microscopies; optical manipulation by complex beams

Main collaborations:Volke-Sepulveda Institute of Physics, National Autonomous University of Mexico

O.M. Maragò, CNR-IPCF Messina

Facilities & Labs

BeyondNano @ Rende (CS)

People

Viso_donnaGabriella

Cipparrone

Associate Professor

Alfredo_MazzullaAlfredo

Mazzulla

CNR Researcher

Pasquale_PagliusiPasquale

Pagliusi

Associate Professor

Publications

  1. M. G. Donato, A. Mazzulla, P. Pagliusi, Magazzù, J. Hernandez, C. Provenzano, P. G. Gucciardi, O. M. Maragò, G. Cipparrone Light-induced rotations of chiral birefringent microparticles in optical tweezers. SCIENTIFIC REPORTS (Nature Publishing Group) 6, 31977 (2016) ISSN 2045-2322 DOI: 10.1038/srep31977
  2. J. Hernandez, C. Provenzano, A. Mazzulla, P. Pagliusi, G. Cipparrone Cholesteric solid micro-particles: fundamentals, chiral optomechanics and microphotonics. LIQUID CRYSTALS REVIEW 4, 59-79 (2016) ISSN: 2045-2322 DOI: 10.1080/21680396.2016.1193065
  3. J. Hernandez, A. Mazzulla, C. Provenzano, P. Pagliusi, G. Cipparrone Chiral resolution of linearly polarized and unpolarized light mediated by spin angular momentum transfer, SCIENTIFIC REPORTS (Nature Publishing Group) 5, 16926, (2015) ISSN 2045-2322, DOI: 10.1038/srep16926
  4. G. Donato, J Hernandez, A. Mazzulla, C Provenzano, R Saija, R Sayed, S Vasi, A Magazzù, P Pagliusi, R Bartolino, P G Gucciardi, O M Maragò, G Cipparrone Polarization-dependent optomechanics mediated by chiral microresonators. NATURE COMMUNICATIONS 5, 3656, (2014) ISSN: 2041-1723, DOI: 10.1038/ncomms4656
  5. C. Provenzano, A. Mazzulla, P. Pagliusi, M.P. De Santo, G. Desiderio, I. Perrotta, G. Cipparrone Self-organized internal architectures of chiral micro-particles. APL MATERIALS 2, 022103, (2014) ISSN: 2166-532X, DOI: 10.1063/1.4863837
  6. J. Hernández, A. Mazzulla, A. Pane, K. Volke-Sepulveda, G. Cipparrone Attractive-repulsive dynamics on light-responsive chiral microparticles induced by polarized tweezers. LAB ON A CHIP 13, 459-467, (2013) ISSN: 1473-0197, doi: 10.1039/C2LC40703E
  7. U. Ruiz, P. Pagliusi, C. Provenzano and G. Cipparrone Highly efficient generation of vector beams through polarization holograms. APPL. PHYS. LETT. 102, 161104 (2013)Doi:10.1063/1.4801317
  8. U. Ruiz, P. Pagliusi, C. Provenzano, K. Volke-Sepúlveda, and Gabriella Cipparrone Polarization holograms allow highly efficient generation of complex light beams. Optics Express 21 7505-7510 (2013) doi: 10.1364/OE.21.007505
  9. D. Lysenko, P. Pagliusi, C. Provenzano, Yu. Reznikov, K. Slyusarenko and G. Cipparrone Periodic defects lines in liquid crystal cell guided by polarization holograms at an aligning surface. APPL. PHYS. LETT. 103, 151913 (2013); Doi: 10.1063/1.4824880
  10. G. Cipparrone, A. Mazzulla, A. Pane, R.J. Hernandez, R. Bartolino Chiral Self-assembled Solid Microspheres: a Novel Multifunctional Microphotonic Device. ADVANCED MATERIALS 23, 5773-5778, (2011) ISSN: 0935-9648, doi: 10.1002/adma.201102828

Latest News

Loretta del Mercato, si aggiudica l'ERC STARTING GRANT 2017

Loretta del Mercato, si aggiudica  l'ERC STARTING GRANT 2017

uno dei bandi più competitivi a livello europeo.

Lecce, 6 settembre 2017 

Lo European Research Council, che promuove la ricerca di eccellenza in Europa, nei giorni scorsi ha reso noti i nomi dei 406 vincitori della selezione ERC STARTING GRANT 2017, il bando tra i più competitivi a livello internazionale.

Su 3085 progetti presentati, 406 i progetti selezionati a cui sono stati destinati i 605 i milioni di euro di investimento. 48 le nazioni di provenienza dei ricercatori, soltanto 17 gli Italiani che condurranno le loro ricerche nel nostro paese, tra cui Loretta del Mercato, ricercatrice dell'Istituto di Nanotecnologia del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Lecce.

Un importante riconoscimento alla ricerca nel settore della medicina di precisione condotta presso il CNR NANOTEC, un indiscusso premio al talento della giovane ricercatrice che, a 38 anni e un contratto a tempo determinato, sarà a capo del progetto "Sensing cell-cell interaction heterogeneity in 3D tumor models: towards precision medicine – INTERCELLMED".

Il progetto, il cui obiettivo è affrontare uno dei problemi più spinosi della ricerca sul cancro, ovvero la difficoltà nel trasformare i risultati delle ricerche scientifiche in applicazioni cliniche per i pazienti e che vedrà coinvolto l'Istituto tumori "Giovanni Paolo II" di Bari, si propone di sviluppare nuovi modelli in vitro 3D di tumore del pancreas, alternativi ai modelli animali, ingegnerizzati con un set di sensori nanotecnologici che consentiranno di monitorare le interazioni delle cellule tumorali con il loro micorambiente, verificare l'appropriatezza delle terapie prima della somministrazione ai pazienti oncologici e quindi prevedere la risposta dei singoli pazienti ad una o più terapie antitumorali.

La realizzazione di queste piattaforme 3D multifunzionali consentirà di superare le evidenti differenze intercorrenti tra "modelli animali" ed esseri umani fornendo dati attendibili ed in tempi più rapidi rispetto ai dati ottenuti tramite lunghi e costosi procedimenti di sperimentazione sugli animali. Le tecnologie e i modelli sviluppati saranno estesi anche ad altre forme di tumori solidi nonché impiegati per studi nell'ambito della ingegneria tissutale e della medicina rigenerativa.

Rassegna stampa e Video

Zeiss Microscopy Technology and Complete Correlative Workflow

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Zeiss Microscopy Technology and Complete Correlative Workflow

Lecce, Italy, 2017 Wednesday July 19th 

CNR NANOTEC @ Lecce, Aula Seminari – pal. G, Piano Terra

Program - PDF

Zeiss, as microscopy technology leader, provides the unique complete imaging solution ranging from light, confocal, electron, ion and Xray modalities with a complete and straightforward correlative workflow. An overview of different technologies will be presented with a special focus on X-Rray microscopy.

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MCS 2017

International Workshop on Micropropulsion and CubeSats

Bari, Italy, 26 - 27 June 2017

Program - MSC2017

This narrow-field, invited-only meeting is the first attempt to bring together the Materials and Micropropulsion communities with a view to contribute to the development of the Global Materials and Micropropulsion Roadmap, and set such meetings to a regular basis.