Een team van onderzoekers van het Max Planck Instituut voor de Wetenschap van het Licht en de Friedrich-Alexander Universiteit Erlangen heeft een manier gevonden om een ​​theorie te bewijzen die de mogelijkheid suggereert om een ​​nanodeeltje te verhullen met een enkel molecuul - door het bijna te doen met een gouden nanodeeltje en een dibenzoterryleen molecuul. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Fysieke beoordelingsbrieven , de groep beschrijft hun experimenten met gekoppelde nanodeeltjes en moleculen, en wat ze ervan geleerd hebben.

Voor meerdere jaren, wetenschappers hebben geëxperimenteerd met het koppelen van nanodeeltjes en moleculen. Bij de meeste van dit soort werk het nanodeeltje (dat over het algemeen groter is dan het molecuul) dient als een soort antenne, licht doorsluizen naar het molecuul. Het doel was om de emissies van het molecuul te verhogen of om het licht dat ze ontvangen te absorberen - die beide onder bepaalde omstandigheden kunnen worden gebruikt om biomoleculen te detecteren. Bij ander werk, onderzoekers hebben gekeken naar de mogelijkheid om de emissies van het molecuul te regelen om de golflengte van het binnenkomende licht aan te passen. In theorie, als ze in fase zijn, de schaduw van het nanodeeltje zou moeten verdwijnen of volledig moeten verdwijnen - een vorm van verhulling. In deze nieuwe poging de onderzoekers probeerden deze theorie te bewijzen door experimenten uit te voeren met nanodeeltjes en moleculen.

Het werk omvatte eerst het verkrijgen van een 130 nm breed gouden nanodeeltje om te koppelen met een dibenzoterryleenmolecuul. Dit hield in dat verschillende gouden nanodeeltjes op een oppervlak werden geplaatst en ze vervolgens werden bedekt met een oplossing die dibenzoterryleenmoleculen bevat. De opstelling werd vervolgens afgekoeld tot het punt dat de oplossing stolde. Het team gebruikte vervolgens een laser om te zoeken naar een testparing van nanodeeltjes en moleculen totdat ze een paar vonden dat nauw aan elkaar gekoppeld was. Vervolgens richtten ze een nabij-infraroodstraal op het paar, vanuit de richting van het molecuul.

Opmerkelijk, het molecuul was aanzienlijk kleiner dan het nanodeeltje. Nog altijd, de nauwe koppeling was voldoende om de schaduw van het nanodeeltje met 10% te verminderen. De onderzoekers suggereren dat een betere controle van de plaatsing van het molecuul en nanodeeltje de schaduw verder zou verminderen, misschien genoeg om het volledig te laten verdwijnen. Ze suggereren verder dat hun resultaten de deur openen naar het gebruik van vergelijkbare paren als schakelaars in op fotonen gebaseerde circuits.

© 2020 Wetenschap X Netwerk