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  • Nanoantenas bioinspiradas para la emisión de luz

    Representación esquemática de una nanoantena formada por dos nanopartículas de oro unidas por una doble hebra de ADN y suministradas por un único emisor cuántico. Crédito:Busson, Rolly, Cerveza negra, Bonod, Bidault

    Así como las antenas de radio amplifican las señales de nuestros teléfonos móviles y televisores, el mismo principio se puede aplicar a la luz. Por primera vez, Investigadores del CNRS y Aix Marseille Université han logrado producir una nanoantena a partir de hebras cortas de ADN. dos nanopartículas de oro y una pequeña molécula fluorescente que captura y emite luz. Esta antena óptica de fácil manejo se describe en un artículo publicado en Comunicaciones de la naturaleza el 17 de julio de 2012. Este trabajo podría conducir a largo plazo al desarrollo de diodos emisores de luz más eficientes, células solares más compactas o incluso utilizarse en criptografía cuántica.

    Dado que la luz es una onda, Debería ser posible desarrollar antenas ópticas capaces de amplificar las señales de luz de la misma manera que nuestros televisores y teléfonos móviles capturan ondas de radio. Sin embargo, Dado que la luz oscila un millón de veces más rápido que las ondas de radio, Se necesitan objetos de tamaño nanométrico (nm) extremadamente pequeños para capturar ondas de luz tan rápidas. Como consecuencia, el equivalente óptico de una antena elemental (de tipo dipolo) es un emisor cuántico rodeado por dos partículas mil veces más pequeñas que un cabello humano.

    Por primera vez, Investigadores de los Institutos Langevin y Fresnel han desarrollado una nanoantena de luz bioinspirada, que es simple y fácil de manejar. Injertaron partículas de oro (36 nm de diámetro) y un colorante orgánico fluorescente en hebras cortas de ADN sintético (de 10 a 15 nm de largo). La molécula fluorescente actúa como fuente cuántica, suministrar fotones a la antena, mientras que las nanopartículas de oro amplifican la interacción entre el emisor y la luz. Los científicos produjeron en paralelo varios miles de millones de copias de estos pares de partículas (en solución) controlando la posición de la molécula fluorescente con precisión nanométrica. gracias a la columna vertebral del ADN. Estas características van mucho más allá de las posibilidades que ofrecen las técnicas convencionales de litografía que se utilizan actualmente en el diseño de microprocesadores. A largo plazo, tal miniaturización podría permitir el desarrollo de LED más eficientes, detectores más rápidos y células solares más compactas. Estas nano fuentes de luz también podrían usarse en criptografía cuántica.


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