lunes, 3 de septiembre de 2012

Nanoantenas bioinspiradas en la luz

Al igual que las antenas de radio amplifican las señales de nuestros teléfonos móviles y televisiones, se puede aplicar el mismo principio a la luz. Por primera vez, investigadores de CNRS ha tenido éxito en la producción de nanoantenas de filamentos de ADN, dos nanopartículas de oro y una pequeña molécula fluorescente que captura y emite luz. A largo plazo, este trabajo puede llevar al desarrollo de diodos emisores de luz más eficientes, células solares más compactas o incluso ser usado en criptografía cuántica.

Ya que la luz es una onda, debería ser posible desarrollar antenas ópticas capaces de amplificar las señales de luz de la misma manera que en que las televisiones y dispositivos móviles capturan las señales de radio. Sin embargo, ya que la luz oscila un millón de veces más rápido que las ondas de radio, se necesitan objecto de tamaño nanométrico para capturar esas ondas de luz tan rápidas. En consecuencia, el equivalente óptico de una antena elemental, del tipo dipolo, es un emisor cuántico rodeado por dos partículas miles de veces más pequeñas que un cabello humano.

Por primera vez, un grupo de investigadores ha desarrollado un tipo de nanoantenas, que son sencillas y fáciles de manejar. Injertaron partículas de oro, de 36 nm de diámetro, y un colorante orgánico fluorescente en un pequeño filamento de ADN, de entre 10 y 15 cm de largo. La molécula fluorescente actúa como fuente de cuantos, suministrando 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 esos pares de partículas, en solución, controlando la posición de la molécula fluorescente con precisión nanométrica, gracias a la estructura del ADN. Estas características van mucho más allá de las posibilidades ofrecidas por las técnicas convencionales de litografía que se usan actualmente para el diseño de microprocesadores. A largo plazo, este tipo de miniaturización puede dar lugar al desarrollo de LEDs más eficientes, detectores más rápidos y células solares más compactas. Estas fuentes de luz nanométricas también se podrían usar en criptografía cuántica..

Via CNRS

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