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

DIAGNOSTICS OF BRAIN DISEASES VIA STEM CELLS

 01 luglio 2019 - ore 14:15

 

Cnr Nanotec Lecce

 

Realizzato nell'ambito delle attività del progetto "TecnoMed Puglia - Tecnopolo per la medicina di precisione", il meeting è dedicato allo studio delle malattie neurodegenerative: dai nuovi biomarcatori alle piu recenti modellizzazioni, per una migliore comprensione dei meccanismi di base e quindi per lo sviluppo di terapie sempre più ritagliate sul singolo paziente.

EIT RawMaterials Roadshow

21 giugno 2019 ore 09:00 – 15:00

   

Lecce, Aula Fermi Edificio Aldo Romano, Campus Ekotecne, Via Lecce-Monteroni

   

Farà tappa a Lecce il prossimo 21 giugno, presso l’Aula Fermi dell’edificio IBIL all’interno del Campus Ecotekne, l’EIT RawMaterials, la piattaforma per il sostegno all’innovazione finanziata dall’Istituto Europeo di Innovazione e Tecnologia (EIT).

   

L’EIT ha creato le cosiddette KIC – Knowledge Innovation Community, comunità che mirano alla promozione dell’innovazione e della formazione in Europa in settori cruciali, sostenendo l’imprenditorialità e favorendo il passaggio di nuove idee dalla fase di incubazione al mercato.

 

La EIT RawMaterials si impegna ad affrontare la sfida globale dell’approvvigionamento delle materie prime in Europa attraverso programmi e progetti che mirano allo sviluppo di tecnologia nell’intera catena di valore delle materie prime: dall’esplorazione delle risorse, all’industria mineraria, dai processi metallurgici alla sostituzione delle materie prime critiche o tossiche, dal riciclo dei materiali dei prodotti a fine vita sino alla progettazione di prodotti per l’economia circolare. Nell’ambito dei programmi di sviluppo a livello regionale, la EIT RawMaterials ha creato un Hub nella Regione Puglia coordinato da ENEA, al fine di incrementare il coinvolgimento degli ecosistemi locali nelle attività della KIC e del suo partenariato.

 

Il MedinHub avrà inoltre l’obiettivo di raggiungere nuove organizzazioni e promuovere la partecipazione delle industrie e delle PMI più innovative, nonché il coinvolgimento delle prestigiose università e centri di ricerca dell’area.

 

Link per la registrazione:

https://www.lyyti.in/EIT_RawMaterials_Roadshow__Lecce_9500

NanoInnovation 2019

Il Cnr Nanotec è tra i protagonisti di “NanoInnovation 2019", la manifestazione organizzata dall’Associazione italiana per la ricerca industriale (Airi) e dall’Associazione Nanoitaly, ospitata a Roma dall’11 al 14 giugno. Rivolta a ricercatori, imprenditori, industrie, enti di ricerca, NanoInnovation 2019 si propone come la più importante conferenza sulle nanotecnologie e le tecnologie abilitanti in Italia.

 

Il programma dettagliato dell’evento è disponibile al linkhttp://www.nanoinnovation2019.eu/

Tra i partecipanti del Cnr Nanotec:

- Clara Guido, “Non-viral gene delivery using polymeric NPs”;

- LucaLEUZZI, “Overview del progetto ATOM”;

- AlessiaCEDOLA, “La tomografia X e le sue applicazione: dai beni culturali all'industria elettronica”;

- FrancescoMATTEUCCI, “Nanodispositivi per il fotovoltaico integrato”;

- Giuseppe Valerio Bianco, “Chemical strategies to improve CVD graphene’s functionalities in technological applications”