Nano antenas plasmónicas fabricadas en EPFL:las nanopartículas de oro se depositan sobre una película de oro cubierta por una capa de moléculas. La emisión de luz de los defectos cerca de la superficie de la película se ve fuertemente mejorada por el efecto de antena, permitiendo su detección. Crédito:Nicolas Antille, nicolasantille.com
Debido a que los átomos o moléculas individuales son de 100 a 1000 veces más pequeños que la longitud de onda de la luz visible, es notoriamente difícil recopilar información sobre su dinámica, especialmente cuando están incrustados dentro de estructuras más grandes.
En un esfuerzo por eludir esta limitación, Los investigadores están diseñando nano-antenas metálicas que concentran la luz en un volumen diminuto para mejorar dramáticamente cualquier señal proveniente de la misma región a nanoescala. Las nanoantenas son la columna vertebral de los nanoplásmicos, un campo que está impactando profundamente la biodetección, fotoquímica, cosecha de energía solar, y fotónica.
Ahora, Investigadores de la EPFL dirigidos por el profesor Christophe Galland de la Facultad de Ciencias Básicas han descubierto que al iluminar una luz láser verde en una nanoantena dorada, su intensidad aumenta localmente hasta el punto de que "golpea" los átomos de oro fuera de sus posiciones de equilibrio, todo el tiempo manteniendo la integridad de la estructura general. La nano-antena de oro también amplifica la luz muy tenue dispersada por los defectos atómicos recién formados, haciéndolo visible a simple vista.
Esta danza de átomos a nanoescala se puede observar como destellos de fluorescencia naranja y rojo, que son firmas de átomos sometidos a reordenamientos. "Tales fenómenos a escala atómica serían difíciles de observar in situ, incluso utilizando microscopios de rayos X o de electrones altamente sofisticados, porque los grupos de átomos de oro que emiten los destellos de luz están enterrados dentro de un entorno complejo entre miles de millones de otros átomos, "dice Galland.
Los hallazgos inesperados plantean nuevas preguntas sobre los mecanismos microscópicos exactos por los cuales una débil luz verde continua puede poner en movimiento algunos átomos de oro. "Responderlas será clave para llevar las nanoantenas ópticas del laboratorio al mundo de las aplicaciones, y estamos trabajando en ello, "dice Wen Chen, el primer autor del estudio.
El estudio se publica en Comunicaciones de la naturaleza .
