Самосборные нанокубы для антенн и линз следующего поколения

Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего (США) разработали методику, позволяющую металлическим нанокристаллам самостоятельно собираться в более крупные и сложные материалы для антенн и линз следующего поколения. Металлические нанокристаллы имеют форму куба и, подобно кирпичам или блокам в игре Tetris, самопроизвольно выстраиваются в крупномасштабные конструкции с точной ориентацией по отношению друг к другу. Результаты нового исследования были опубликованы на днях в онлайн-версии журнала Nature Nanotechnology.

Эта научная работа относится к новой области под названием наноплазмоника, в рамках которой исследователи разрабатывают материалы, способные манипулировать светом с помощью структур размером менее длины световой волны. Размер нанокубов, использованных в этом исследовании, составлял менее 0,1 микрона – для сравнения, ширина человеческого волоса равна 100 микронам. Точная ориентация необходима для того, чтобы кубы могли удерживать свет (в случае с наномасштабной антенной) или фокусировать его на различных длинах волн (наномаштабная линза).

Как говорят ученые, полученные ими результаты могут найти себе применение в новых оптических, химических и биологических сенсорах, в которых свет взаимодействует с молекулами, а также в оптических схемах, предполагающих использование света для доставки информации.

Для конструирования таких объектов, как антенны и линзы, исследователи применили синтезированные химическим путем металлические нанокристаллы. Последние могут создаваться в различных формах – в данном случае ученые создали крошечные кубы, состоящие из кристаллического серебра и способные удерживать свет, организуясь в многочастичные группы. Способность заключать свет в ультрамалых пространствах дает возможность создания оптических сенсоров, обладающих исключительно высокой чувствительностью и позволяющих исследователям отслеживать то, как движутся, вступают в реакции и изменяются отдельные молекулы.