p Cientistas de materiais do Nano / Bio Interface Center da Universidade da Pensilvânia demonstraram a transdução de radiação óptica em corrente elétrica em um circuito molecular. O sistema, uma matriz de nanomoléculas de ouro, respondem a ondas eletromagnéticas criando plasmons de superfície que induzem e projetam corrente elétrica através das moléculas, semelhante ao das células solares fotovoltaicas. p Os resultados podem fornecer uma abordagem tecnológica para a colheita de energia de maior eficiência com um circuito de tamanho nano que pode alimentar a si mesmo, potencialmente através da luz solar. Recentemente, plasmons de superfície foram projetados em uma variedade de dispositivos ativados por luz, como biossensores.

p Também é possível que o sistema seja usado para armazenamento de dados de computador. Enquanto o processador de computador tradicional representa dados em forma binária, ligado ou desligado, um computador que usasse tais circuitos fotovoltaicos poderia armazenar dados correspondentes aos comprimentos de onda da luz.

p Como os compostos moleculares exibem uma ampla gama de propriedades ópticas e elétricas, as estratégias de fabricação, testes e análises elucidados neste estudo podem formar a base de um novo conjunto de dispositivos nos quais propriedades elétricas controladas por plasmon de moléculas individuais podem ser projetadas com amplas implicações para circuitos plasmônicos e dispositivos optoeletrônicos e de coleta de energia.

p Dawn Bonnell, professor de ciência dos materiais e diretor do Nano / Bio Interface Center da Penn, e colegas fabricaram uma série de sensores sensíveis à luz, nanopartículas de ouro, ligando-os em um substrato de vidro. Minimizando o espaço entre as nanopartículas para uma distância ideal, pesquisadores usaram radiação óptica para excitar elétrons condutores, chamados plasmons, para cavalgar a superfície das nanopartículas de ouro e focar a luz na junção onde as moléculas estão conectadas. O efeito do plasmon aumenta a eficiência da produção atual na molécula por um fator de 400 a 2.000 por cento, que pode então ser transportado através da rede para o mundo exterior.

p No caso em que a radiação óptica excita um plasmon de superfície e as nanopartículas estão acopladas de maneira ideal, um grande campo eletromagnético é estabelecido entre as partículas e capturado por nanopartículas de ouro. As partículas então se acoplam, formando um caminho percolativo através de eletrodos opostos. O tamanho, a forma e a separação podem ser adaptadas para projetar a região da luz focada. Quando o tamanho, a forma e a separação das partículas são otimizadas para produzir antenas ópticas "ressonantes", fatores de melhoria de milhares
pode resultar.

p Além disso, a equipe demonstrou que a magnitude da fotocondutividade das nanopartículas acopladas a plasmon pode ser ajustada independentemente das características ópticas da molécula, um resultado que tem implicações significativas para futuros dispositivos optoeletrônicos em nanoescala.

p "Se a eficiência do sistema pudesse ser ampliada sem nenhum adicional, limitações imprevistas, poderíamos concebivelmente fabricar um amp, amostra de um volt com o diâmetro de um cabelo humano e uma polegada de comprimento, "Bonnell disse.

p O estudo está publicado na edição atual da revista. ACS Nano .