(PhysOrg.com) - Assim como os walkie-talkies transmitem e recebem ondas de rádio, nanotubos de carbono podem transmitir e receber luz em nanoescala, Pesquisadores de Cornell descobriram.

Nanotubos de carbono, folhas enroladas cilíndricas de átomos de carbono, pode um dia fazer fios de dispersão ótica ideais - minúsculos, antenas quase invisíveis com a capacidade de controlar, absorvem e emitem certas cores de luz em nanoescala, de acordo com pesquisa liderada por Jiwoong Park, Cornell professor assistente de química e biologia química. O estudo, que inclui o co-autor Garnet Chan, também na química, é publicado online em 19 de dezembro na revista Nature Nanotechnology . O primeiro autor do artigo é Daniel Y. Joh, um ex-aluno do laboratório de Park.

Os pesquisadores usaram o espalhamento de luz Rayleigh - o mesmo fenômeno que cria o céu azul - a partir de nanotubos de carbono cultivados em laboratório. Eles descobriram que, embora a propagação da dispersão de luz seja principalmente clássica e macroscópica, a cor e a intensidade da radiação espalhada são determinadas por propriedades quânticas intrínsecas. Em outras palavras, a estrutura molecular simples de carbono-carbono dos nanotubos determinou como eles espalharam a luz, independente de sua forma, que difere das propriedades das estruturas ópticas em nanoescala metálicas de hoje.

"Mesmo que você reduza em pequena escala, nada vai mudar, porque o espalhamento é fundamentalmente molecular, "Park explicou.

Eles descobriram que a transmissão de luz dos nanotubos se comportava como uma versão reduzida de antenas de radiofrequência encontradas em walkie-talkies, exceto que eles interagem com a luz em vez de ondas de rádio. Os princípios que regem as interações entre a luz e o nanotubo de carbono são os mesmos que entre a antena de rádio e o sinal de rádio, eles encontraram.

Para realizar seus experimentos, os pesquisadores usaram uma metodologia desenvolvida em seu laboratório que elimina completamente o sinal de fundo problemático, revestindo a superfície de um substrato com um meio de correspondência de índice de refração para fazer o substrato "desaparecer" opticamente, não fisicamente. Esta técnica, que lhes permitiu ver os diferentes espectros de luz produzidos pelos nanotubos, é detalhado em outro estudo publicado em Nano Letters.

A técnica também permite rápido, caracterização fácil de um grande número de nanotubos, o que poderia levar a maneiras de cultivar lotes mais uniformes de nanotubos.

Os principais autores do artigo são o ex-aluno Daniel Y. Joh; estudante de graduação Lihong Herman; e Jesse Kinder, um associado de pesquisa de pós-doutorado no laboratório de Chan.