Un campo de nanopirámides metálicas mejora la luz de las moléculas circundantes, pero también puede interrumpir el suministro de energía de esas moléculas al absorber la luz entrante. Mohammad Ramezani y sus colegas descubrieron cómo pueden usar la interferencia para modular las nanoantenas para optimizar la cantidad de luz absorbida y minimizar la cantidad de luz desperdiciada. Crédito:Giuseppe Pirruccio, Mohammad Ramezani, Dijo Rahimzadeh-Kalaleh Rodríguez.
En colaboración con Philips Lighting, Investigadores de los institutos AMOLF y DIFFER de la FOM han encontrado una manera de activar y desactivar el efecto de antena de las nanopartículas metálicas. Las nanoantenas son receptores sensibles y potenciadores de la luz con aplicaciones en sensores médicos, iluminación y células solares mejoradas.
En Cartas de revisión física , el grupo de investigación de Jaime Gomez-Rivas describe cómo controlaron coherentemente las nanoantenas para recibir la luz de manera óptima y minimizar el desperdicio de luz mediante el uso de ondas de luz en fases con precisión.
Nanofotónica
Nanopartículas de metal, mil millonésimas de metros de tamaño, responden con especial fuerza a la luz. Los investigadores se especializan en] nanofotónica, donde son posibles efectos tan sorprendentes. Los electrones en la superficie del metal se mueven junto con la luz en los alrededores. Por lo tanto, Las nanopartículas metálicas pueden actuar como nanoantenas y recibir y transmitir luz.
Las nanopartículas mejoran la luz pero también la desperdician
En la publicación de PRL, el equipo describe cómo una celosía de pirámides de metal, decenas de nanómetros de tamaño, influye en la luz recibida por las moléculas fluorescentes circundantes. Las moléculas fluorescentes absorben luz de una longitud de onda y emiten luz en otra longitud de onda. Se utilizan para desarrollar luces LED blancas, por ejemplo.
Si la emisión de moléculas se ve reforzada por nanoantenas metálicas, emiten una mayor intensidad de luz en ciertas direcciones. Al mismo tiempo, estas nanoantenas son tan sensibles que también absorben la luz que debería proporcionar energía a las moléculas fluorescentes. En consecuencia, se pierde hasta el 50 por ciento de la energía entrante.
Imagen SEM de las nanopirámides. La barra blanca indica la escala de esta imagen:300 nanómetros. Créditos:Giuseppe Pirruccio, Mohammad Ramezani, Dijo Rahimzadeh-Kalaleh Rodríguez.
Cambiar
Por mucho tiempo, Se pensaba que el efecto de antena de las nanopartículas era una característica intrínseca que no podía encenderse ni apagarse. Doctor. Sin embargo, el investigador Giuseppe Pirruccio (AMOLF y UNAM) logró modular el efecto de las antenas dividiendo las ondas de luz entrantes. Si la cresta de una onda de luz coincide con el valle de la otra, las nanoantenas dejan de funcionar mientras que las moléculas fluorescentes en su vecindad aún pueden adquirir energía. "Las moléculas fluorescentes necesitan brevemente el tiempo para convertir la luz entrante y emitirla, ", dice su colega investigador Mohammad Ramezani." A través de esta configuración, puede apagar el efecto disruptivo de nanoantenas mientras suministra energía sin apagar el mecanismo que mejora la luz emitida ".
