Memisahkan gelombang cahaya beralih nano-penambah cahaya dan mematikan

Anonim

Bekerja sama dengan Philips Lighting, peneliti dari FOM institute AMOLF dan DIFFER telah menemukan cara untuk mengganti efek antena dari nanopartikel logam dan mematikan. Nanoantennae adalah penerima yang sensitif dan penambah cahaya dengan aplikasi di sensor medis, pencahayaan dan sel surya yang lebih baik.

Dalam Physical Review Letters, kelompok riset Jaime Gomez-Rivas menjelaskan bagaimana mereka mengendalikan nanoantennae secara koheren untuk secara optimal menerima cahaya dan meminimalkan cahaya yang terbuang dengan menggunakan gelombang cahaya yang bertahap secara akurat.

Nanophotonics

Nanopartikel logam, miliaran meter dalam ukuran, sangat tanggap terhadap cahaya. Para peneliti mengkhususkan pada) nanophotonics, di mana efek mengejutkan semacam itu mungkin terjadi. Elektron pada permukaan logam bergerak bersama dengan cahaya di sekitarnya. Oleh karena itu, nanopartikel logam dapat bertindak sebagai nanoantennae dan menerima serta mengirimkan cahaya.

Nanopartikel meningkatkan cahaya tetapi juga membuangnya

Dalam publikasi PRL, tim menjelaskan bagaimana kisi piramida logam, ukuran puluhan nanometer, mempengaruhi cahaya yang diterima oleh molekul fluoresen sekitarnya. Molekul fluorescent menyerap cahaya dari satu panjang gelombang dan memancarkan cahaya pada panjang gelombang yang lain. Mereka digunakan untuk mengembangkan lampu LED putih, misalnya.

Jika emisi molekul ditingkatkan oleh nanoantennae logam, mereka memancarkan intensitas cahaya yang lebih tinggi dalam arah tertentu. Pada saat yang sama, nanoantennae begitu sensitif sehingga mereka juga menyerap cahaya yang seharusnya menyediakan molekul fluoresen dengan energi. Akibatnya hingga 50 persen energi yang masuk hilang.

Beralih

Untuk waktu yang lama, diperkirakan bahwa efek antena nanopartikel adalah karakteristik intrinsik yang tidak dapat dinyalakan atau dimatikan. Ph.D. Peneliti Giuseppe Pirruccio (AMOLF dan UNAM) tetap berhasil memodulasi efek antena dengan memecah gelombang cahaya yang masuk. Jika puncak dari satu gelombang cahaya bertepatan dengan palung yang lain, nanoantennae berhenti berfungsi sementara molekul fluorescent di sekitarnya masih dapat memperoleh energi. "Molekul-molekul fluoresen secara singkat membutuhkan waktu untuk mengubah cahaya yang masuk dan memancarkan ini, " kata rekan peneliti Mohammad Ramezani. "Melalui pengaturan ini Anda dapat mematikan efek nanoantennae yang mengganggu saat Anda menyuplai energi tanpa mematikan mekanisme yang meningkatkan cahaya yang dipancarkan."

menu
menu