En guld nanopartikel næsten dækket af et enkelt molekyle

Et team af forskere fra Max Planck Institute for the Science of Light og Friedrich-Alexander University Erlangen har fundet en måde at bevise en teori, der foreslår muligheden for at skjule en nanopartikel ved hjælp af et enkelt molekyle - ved næsten at gøre det med en guld nanopartikel og en dibenzoterrylen molekyle. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Fysiske anmeldelsesbreve , gruppen beskriver deres eksperimenter med koblede nanopartikler og molekyler, og hvad de lærte af dem.

For flere år, forskere har eksperimenteret med at koble nanopartikler og molekyler. I det meste af dette arbejde, nanopartiklerne (som generelt er større end molekylet) tjener som en slags antenne, kan lede lys til molekylet. Målet har været at øge emissionerne fra molekylet eller at absorbere det lys, de modtager - begge dele kan bruges til at detektere biomolekyler under visse omstændigheder. I andet arbejde, forskere har undersøgt muligheden for at kontrollere emissionerne fra molekylet, så de matcher bølgelængden af ​​det indkommende lys. I teorien, hvis de er i fase, nanopartiklernes skygge bør forsvinde eller forsvinde fuldstændigt - en form for tilsløring. I denne nye indsats, forskerne søgte at bevise denne teori ved at udføre eksperimenter med nanopartikler og molekyler.

Arbejdet involverede først at få en 130 nm bred guldnanopartikel til at koble sammen med et dibenzoterrylenmolekyle. Dette involverede at placere flere af guldnanopartiklerne på en overflade og derefter dække dem med en opløsning indeholdende dibenzoterrylenmolekyler. Opstillingen blev derefter afkølet til det punkt, at opløsningen størknede. Holdet brugte derefter en laser til at lede efter en test nanopartikel-molekyle-parring, indtil de fandt et par, der var tæt forbundet. De fokuserede derefter en nær-infrarød stråle på parret, fra molekylets retning.

Især molekylet var væsentligt mindre end nanopartiklerne. Stadig, den tætte kobling var nok til at reducere nanopartiklernes skygge med 10 %. Forskerne foreslår, at bedre kontrol med placeringen af ​​molekylet og nanopartiklerne yderligere vil reducere skyggen, måske nok til at få det til at forsvinde helt. De foreslår endvidere, at deres resultater åbner døren for at bruge lignende par som kontakter i fotonbaserede kredsløb.

© 2020 Science X Network