Um campo de nanopiramidas metálicas aumenta a luz das moléculas circundantes, mas também pode interromper o fornecimento de energia dessas moléculas ao absorver a luz que entra. Mohammad Ramezani e seus colegas descobriram como podem usar a interferência para modular a nanoantena para otimizar a quantidade de luz absorvida e minimizar a quantidade de luz perdida. Crédito:Giuseppe Pirruccio, Mohammad Ramezani, Disse Rahimzadeh-Kalaleh Rodriguez.
Em colaboração com a Philips Lighting, pesquisadores dos institutos FOM AMOLF e DIFFER descobriram uma maneira de ligar e desligar o efeito de antena das nanopartículas de metal. Nanoantenas são receptores e intensificadores de luz sensíveis com aplicações em sensores médicos, iluminação e células solares melhoradas.
No Cartas de revisão física , o grupo de pesquisa de Jaime Gomez-Rivas descreve como eles controlaram de forma coerente as nanoantenas para receber luz de forma otimizada e minimizar o desperdício de luz usando ondas de luz em fases com precisão.
Nanofotônica
Nanopartículas de metal, bilionésimos de metros de tamanho, respondem particularmente fortemente à luz. Os pesquisadores se especializam em] nanofotônica, onde tais efeitos surpreendentes são possíveis. Os elétrons na superfície do metal se movem junto com a luz nas redondezas. Portanto, nanopartículas de metal podem atuar como nanoantenas e receber e transmitir luz.
Nanopartículas aumentam a luz, mas também a desperdiçam
Na publicação PRL, a equipe descreve como uma rede de pirâmides de metal, dezenas de nanômetros de tamanho, influencia a luz recebida pelas moléculas fluorescentes circundantes. As moléculas fluorescentes absorvem luz de um comprimento de onda e emitem luz em outro. Eles são usados para desenvolver luzes LED brancas, por exemplo.
Se a emissão das moléculas é aumentada por nanoantenas de metal, eles emitem uma maior intensidade de luz em certas direções. Ao mesmo tempo, essas nanoantenas são tão sensíveis que também absorvem a luz que deveria fornecer energia às moléculas fluorescentes. Conseqüentemente, até 50% da energia recebida é perdida.
Imagem SEM das nanopiramidas. A barra branca indica a escala desta imagem:300 nanômetros. Créditos:Giuseppe Pirruccio, Mohammad Ramezani, Disse Rahimzadeh-Kalaleh Rodriguez.
Trocar
Por muito tempo, pensava-se que o efeito antena das nanopartículas era uma característica intrínseca que não podia ser ligada ou desligada. Ph.D. o pesquisador Giuseppe Pirruccio (AMOLF e UNAM), no entanto, conseguiu modular o efeito das antenas dividindo as ondas de luz incidentes. Se a crista de uma onda de luz coincide com a depressão da outra, as nanoantenas param de funcionar enquanto as moléculas fluorescentes em sua vizinhança ainda podem adquirir energia. "As moléculas fluorescentes precisam brevemente de tempo para converter a luz que entra e emiti-la, "diz o pesquisador Mohammad Ramezani." Com essa configuração, você pode desligar o efeito disruptivo da nanoantena enquanto fornece energia sem desligar o mecanismo que aumenta a luz emitida. "
