Le nanostrutture del team HZB di Katja Höflich hanno la forma di cavatappi e sono realizzate in argento. Matematicamente, una tale nano antenna può essere considerata come una linea unidimensionale che forma un'elica, caratterizzato da parametri quali diametro, lunghezza, numero di giri per unità di lunghezza, e manualità.

I nano cavatappi sono altamente sensibili alla luce:a seconda della frequenza e della polarizzazione, possono potenziarla fortemente. Perché le antenne elicoidali hanno una manualità, possono selezionare quanti di luce in base alla loro manualità, cioè il loro giro. Ciò si traduce in nuove applicazioni nella tecnologia dell'informazione basate sul numero quantico di spin della luce. Un'altra applicazione potrebbe risiedere nella tecnologia dei sensori nel rilevamento di specie molecolari chirali fino al livello della singola molecola.

Generalmente, l'interazione di tali nano-antenne con un campo elettromagnetico è determinata mediante metodi numerici. Ogni geometria dell'elica, però, richiede un nuovo calcolo numericamente costoso.

Per la prima volta, Höflich e il suo team hanno ora derivato una soluzione analiticamente esatta del problema. "Ora abbiamo una formula che ci dice come una nano-antenna con parametri specifici risponde alla luce, " dice Höflich. Questa descrizione analitica può essere utilizzata come strumento di progettazione, in quanto specifica i parametri geometrici richiesti di una nano-elica per amplificare campi elettromagnetici di frequenze o polarizzazioni desiderate.

I ricercatori dell'HZB sono stati in grado di fabbricare nano-antenne in un microscopio elettronico utilizzando la scrittura diretta a fascio di elettroni. Il fascio di elettroni prima scrive una struttura di carbonio a forma di elica un punto alla volta. Questa struttura viene successivamente rivestita con argento. Le misurazioni effettive delle proprietà ottiche per queste nano-antenne d'argento sono in buon accordo con le proprietà calcolate previste dal modello analitico.