p Pesquisadores liderados pelo Prof. Dr. Matthias Karg no Instituto de Físico-Química relatam uma técnica simples para desenvolver camadas de partículas altamente ordenadas. O grupo trabalhou com tiny, esferas de polímero esféricas deformáveis ​​com uma estrutura semelhante a hidrogel. Os hidrogéis são inchados pela água, redes tridimensionais. Essas estruturas são usadas como superabsorventes em produtos como fraldas para bebês, devido à sua capacidade de absorver grandes quantidades de líquidos. p Dentro dessas contas de hidrogel estão minúsculas partículas de ouro ou prata com apenas alguns nanômetros de tamanho, que a equipe de Karg sintetiza em HHU usando sais de metal em um processo de redução. "Podemos ajustar o tamanho das partículas de ouro com muita precisão porque as camadas de hidrogel são permeáveis ​​aos sais de metal dissolvidos, permitindo o supercrescimento sucessivo dos núcleos de ouro. "A estrutura dessas partículas núcleo-casca pode ser aproximadamente comparada à de uma cereja, em que um núcleo duro é rodeado por polpa mole.

p Os pesquisadores de Duesseldorf usaram uma solução diluída desses grânulos de hidrogel para produzir monocamadas finas. Eles aplicaram as contas na superfície da água, onde um cintilante, camada altamente ordenada auto-montada. Os pesquisadores transferiram essa camada da superfície da água para substratos de vidro; esta transferência faz o substrato de vidro cintilar.

p Olhando para tal camada com um microscópio eletrônico revela um matriz de partículas ordenada hexagonalmente. "Estas são as partículas de ouro em suas conchas, "explica a estudante de doutorado Kirsten Volk, "e vemos que eles estão dispostos em um único, camada altamente ordenada. "As partículas de ouro determinam a cor da camada refletindo a luz visível com certos comprimentos de onda, o que interfere e, portanto, cria a impressão de uma mudança de cor quando visto de diferentes ângulos.

p "Essas camadas finas são muito interessantes para optoeletrônica, ou seja, a transferência e processamento de dados usando luz. Também pode ser possível usá-los para construir lasers miniaturizados, "diz o Prof. Karg. Esses nanolasers têm apenas nanômetros de tamanho, constituindo assim uma tecnologia chave no campo da nanofotônica.

p Em seu estudo publicado em Materiais e interfaces aplicados ACS , os pesquisadores de Duesseldorf superaram um grande obstáculo no caminho para tais nanolasers. Eles criaram ressonâncias coletivas nas partículas de ouro por luz incidente. Isso significa que as partículas de ouro não são excitadas individualmente; em vez de, todas as partículas excitadas estão em ressonância. Essa ressonância coletiva é o pré-requisito básico para a construção de lasers. As camadas de partículas também são muito finas.

p Para aplicações optoeletrônicas e nanolasers, os modos ressonantes terão que ser amplificados ainda mais nas camadas finas. Prof Karg diz, "Próximo, tentaremos ampliar ainda mais a ressonância por meio do doping com emissores. A longo prazo, isso também pode nos permitir realizar nanolasers movidos a eletricidade. "