p Pesquisadores do grupo de Fotônica Orgânica e Nano-óptica do Laboratório de Eletrônica Orgânica desenvolveram nanoantenas ópticas feitas de um polímero condutor. As antenas podem ser ligadas e desligadas, e tornará possível um tipo completamente novo de componentes nano-ópticos controláveis. p Plasmons surgem quando a luz interage com nanopartículas metálicas. A luz incidente desencadeia uma oscilação coletiva, um movimento unificado para a frente e para trás, dos elétrons nas partículas. É essa oscilação coletiva que é o plasmon. Nanoestruturas metálicas e sua capacidade de moldar luz em uma escala de nanômetros são estudadas por muitos grupos de pesquisa ao redor do mundo para uso em, por exemplo, biossensores e dispositivos de conversão de energia, e para reforçar outros fenômenos ópticos. Outros campos potenciais de uso incluem equipamentos médicos em miniatura e janelas que controlam a quantidade de luz e calor admitida ou emitida de um edifício.

p Em um artigo em Nature Nanotechnology , cientistas da Linköping University apresentam nanoantenas ópticas, feito de um polímero condutor em vez de um metal tradicional, como ouro ou prata. Nesse caso, eles usaram uma variante do PEDOT, que é um polímero amplamente utilizado em muitas outras áreas, incluindo termelétrica e bioeletrônica.

p "Mostramos que a luz pode ser convertida em plasmons em nanoestruturas de material orgânico, "diz Magnus Jonsson, líder do grupo de Fotônica Orgânica e Nano-óptica do Laboratório de Eletrônica Orgânica.

p Isto é, Contudo, não elétrons que criam plasmons no polímero condutor, mas polarons. Um polímero consiste em uma longa cadeia de átomos conectados e no polímero condutor com o qual os pesquisadores trabalharam, são as cargas positivas ao longo da cadeia do polímero que são responsáveis ​​pela condutividade elétrica. Junto com as distrações em cadeia associadas, essas cargas positivas formam polarons, que iniciam oscilações coletivas quando a luz incide na nanoestrutura.

p "Nossas antenas orgânicas podem ser transparentes à luz visível enquanto reagem à luz em comprimentos de onda um pouco mais longos, tornando-os interessantes para aplicativos como janelas inteligentes, "diz Magnus Jonsson.

p Os pesquisadores inicialmente realizaram cálculos teóricos e usaram simulações para projetar experimentos, que eles puderam posteriormente realizar. Shangzhi Chen, aluno de doutorado do grupo, conseguiu produzir bilhões de minúsculos discos nanométricos de material condutor orgânico em uma superfície. Esses pequenos discos reagem à luz e atuam como minúsculas antenas.

p Os pesquisadores mostraram que tanto o diâmetro quanto a espessura dos discos determinam a frequência da luz à qual eles reagem. Portanto, é possível controlar esse comprimento de onda alterando a geometria do disco. Quanto mais grosso o disco, quanto maior a frequência. Eles também esperam poder aumentar a faixa de comprimentos de onda aos quais as nanoantenas reagem, alterando o polímero usado.

p Outra inovação que eles exploraram é a capacidade de ligar e desligar as nanoantenas orgânicas, o que é difícil com metais convencionais. O material fabricado em laboratório está inicialmente em estado oxidado, e as nanoantenas estão ligadas.

p "Mostramos que quando reduzimos o material, expondo-o a um vapor, podemos desligar a condução e desta forma também as antenas. Se então o reoxidarmos usando, por exemplo, ácido sulfúrico, ele recupera sua condutividade e as nanoantenas são ligadas novamente. Este é um processo relativamente lento no momento, mas demos os primeiros passos e mostramos que é possível, "diz Magnus Jonsson.

p "Embora esta seja uma pesquisa básica, nossos resultados tornam possível um novo tipo de componente nano-óptico controlável que acreditamos pode ser usado para muitas aplicações. "