p Representação esquemática de uma nanoantena formada por duas nanopartículas de ouro ligadas por uma fita dupla de DNA e fornecidas por um único emissor quântico. Crédito:Busson, Rolly, Cerveja preta, Bonod, Bidault
p Assim como as antenas de rádio amplificam os sinais de nossos telefones celulares e televisores, o mesmo princípio pode ser aplicado à luz. Pela primeira vez, pesquisadores do CNRS e Aix Marseille Université conseguiram produzir uma nanoantena a partir de fitas curtas de DNA, duas nanopartículas de ouro e uma pequena molécula fluorescente que captura e emite luz. Esta antena ótica de fácil manuseio é descrita em um artigo publicado em
Nature Communications em 17 de julho de 2012. Este trabalho poderia, a longo prazo, levar ao desenvolvimento de diodos emissores de luz mais eficientes, células solares mais compactas ou mesmo ser usadas em criptografia quântica. p Visto que a luz é uma onda, deveria ser possível desenvolver antenas ópticas capazes de amplificar sinais de luz da mesma forma que nossas televisões e telefones celulares captam ondas de rádio. Contudo, já que a luz oscila um milhão de vezes mais rápido do que as ondas de rádio, objetos de tamanho nanométrico extremamente pequeno (nm) são necessários para capturar essas ondas de luz muito rápidas. Consequentemente, o equivalente óptico de uma antena elementar (do tipo dipolo) é um emissor quântico rodeado por duas partículas mil vezes menores que um fio de cabelo humano.
p Pela primeira vez, pesquisadores dos Institutos Langevin e Fresnel desenvolveram uma nanoantena leve bioinspirada, que é simples e fácil de manusear. Eles enxertaram partículas de ouro (36 nm de diâmetro) e um corante orgânico fluorescente em curtos filamentos de DNA sintético (10 a 15 nm de comprimento). A molécula fluorescente atua como uma fonte quântica, abastecer a antena com fótons, enquanto as nanopartículas de ouro amplificam a interação entre o emissor e a luz. Os cientistas produziram em paralelo vários bilhões de cópias desses pares de partículas (em solução), controlando a posição da molécula fluorescente com precisão nanométrica, graças ao backbone do DNA. Essas características vão muito além das possibilidades oferecidas pelas técnicas convencionais de litografia atualmente utilizadas no projeto de microprocessadores. A longo prazo, tal miniaturização poderia permitir o desenvolvimento de LEDs mais eficientes, detectores mais rápidos e células solares mais compactas. Essas nanofontes de luz também podem ser usadas na criptografia quântica.