Migliorare il microscopio ottico polarizzatore, uno degli strumenti più utilizzati nelle fasi iniziali dello studio di minerali e rocce, grazie all’introduzione di una nuova tecnica, la Polychromatic Polarization Microscopy (PPM), in grado di consentire l’analisi di materiali a bassissima birifrangenza. A questo è dedicato il paper “Polychromatic Polarization: Boosting the capabilities of the good old petrographic microscope”, recentemente pubblicato su Geology e guidato dal Dipartimento di Geoscienze dell’Università di Padova, in collaborazione con il Marine Biological Laboratory (University of Chicago, USA) e l’Università di Genova.

Lo studio mostra come la PPM, sviluppata in ambito biologico, possa portare enormi vantaggi anche nelle scienze geologiche. Il microscopio ottico polarizzatore è infatti ampiamente utilizzato nelle fasi iniziali dello studio di minerali e rocce poiché consente una prima caratterizzazione sulla base di diverse proprietà fisiche, legate principalmente alla capacità dei materiali di farsi attraversare dalla luce. Tra queste, la birifrangenza, che consiste nella capacità di un materiale di scomporre un raggio di luce in due raggi distinti e consente il riconoscimento di minerali e microstrutture presenti. Nel caso in cui la birifrangenza sia molto bassa, però, tale proprietà diventa inutilizzabile con il comune microscopio polarizzatore, limitandone così l’applicabilità e le capacità diagnostiche.

Come spiegato da Bernardo Cesare, professore ordinario del Dipartimento di Geoscienze e primo autore dello studio, “la Polychromatic Polarization Microscopy agisce proprio in questo campo, riuscendo a evidenziare con una ampia gamma di colori le microstrutture interne a minerali a bassissima birifrangenza, che con la tecnica tradizionale risultano di colore nero o grigio. Abbiamo testato questa nuova tecnica su cristalli di granato – il minerale classicamente considerato isotropo – evidenziandone e studiandone la modestissima birifrangenza in vari contesti geologici. La PPM consente di caratterizzare al microscopio ottico quello che fino ad oggi necessitava l’utilizzo di tecniche più sofisticate e costose di microscopia elettronica o diffrazione ai raggi X.”

Tra i principali vantaggi della Polychromatic Polarization Microscopy c’è la facilità di implementazione sulla strumentazione già esistente, premettendo così l’utilizzo dei campioni comunemente utilizzati, le cosiddette “sezioni sottili”, e la possibilità di sfruttare questa tecnica come precursore di analisi più avanzate, quali il microscopio elettronico a trasmissione (TEM).