(Phys.org) —Nova pesquisa desvendou os segredos da eficiência em nanomateriais, isso é, materiais com partículas muito pequenas, que irá melhorar o desenvolvimento futuro de sensores químicos usados ​​em indústrias químicas e de engenharia.

Em um estudo internacional, a Universidade de Melbourne e o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos Estados Unidos descobriram que pares de nanopartículas de ouro bem espaçadas podem atuar como "antenas ópticas". Essas antenas concentram a luz que incide sobre elas em pequenas regiões localizadas na lacuna entre as nanopartículas. O pesquisador desenvolveu uma nova tecnologia para detectar esses níveis de luz.

Os pesquisadores descobriram a geometria precisa dos pares de nanopartículas que maximizam a concentração de luz, resolvendo uma área muito debatida da física quântica. Essa geometria agora determina a eficiência do uso de nanopartículas como um sensor químico para detectar quantidades mínimas de substâncias químicas no ar e na água.

Investigador-chefe Ken Crozier, um professor de Física e Engenharia Eletrônica da Universidade de Melbourne disse:"Até agora, havia duas teorias concorrentes em torno do intervalo necessário entre as partículas para concentrar melhor a luz, mas agora temos a tecnologia para testá-la."

O estudo foi publicado em Nature Communications e fornece aos cientistas uma compreensão mais profunda da física do nanomaterial.

O autor principal, Dr. Wenqi Zhu, do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) dos Estados Unidos realizou o trabalho sob a supervisão de Crozier como aluno de doutorado na Universidade de Harvard, disse, "Encontramos o limite máximo de concentração de luz para nanopartículas fabricadas."

O professor Crozier disse:"Este trabalho é importante para engenheiros e cientistas que trabalham na indústria de nanomateriais."