I ricercatori dell'Università dell'Illinois a Urbana-Champaign hanno dimostrato che una serie di nuovi oro, le nanoantenne pillar-bowtie (pBNA) possono essere utilizzate come le tradizionali pellicole fotografiche per registrare la luce per distanze molto inferiori alla lunghezza d'onda della luce (ad esempio, distanze inferiori a ~600 nm per la luce rossa). Un microscopio ottico standard funge da "nanocamera" mentre i pBNA sono il film analogo.

"A differenza della pellicola fotografica convenzionale, l'effetto (scrittura e polimerizzazione) è visto in tempo reale, " ha spiegato Kimani Toussaint, professore associato di scienze meccaniche e ingegneria, che ha condotto la ricerca. "Abbiamo dimostrato che questo film plasmonico multifunzionale può essere utilizzato per creare canali optofluidici senza pareti. Poiché semplici laser a diodi e densità di potenza a basso input sono sufficienti per registrare informazioni ottiche in campo vicino nei pBNA, questo aumenta il potenziale per le applicazioni di archiviazione ottica dei dati utilizzando prodotti standard, basso costo, sistemi laser di lettura-scrittura."

"La manipolazione delle particelle è l'applicazione della prova di principio, " ha dichiarato Brian Roxworthy, primo autore del paper del gruppo, "Pellicola plasmonica multifunzionale per la registrazione dell'intensità ottica del campo vicino, "pubblicato sulla rivista, Nano lettere . "In particolare, la traiettoria delle particelle intrappolate in soluzione è controllata dal pattern scritto nei pBNA. Ciò equivale a creare canali sulla superficie per la guida delle particelle, tranne per il fatto che questi canali non hanno pareti fisiche (in contrasto con quei sistemi optofluidici in cui i canali fisici sono fabbricati in materiali come PDMS)."

Per dimostrare le loro scoperte, il team ha dimostrato vari modelli scritti, tra cui il logo "Block I" dell'Università e una breve animazione di una figura stilizzata che cammina, che sono stati trasferiti olograficamente ai pBNA o scritti al laser utilizzando specchietti sterzanti.

"Volevamo mostrare l'analogia tra ciò che abbiamo realizzato e la pellicola fotografica tradizionale, " Ha aggiunto Toussaint. "C'è un certo fattore cool in questo. Però, sappiamo che stiamo solo grattando la superficie poiché l'uso della pellicola plasmonica per l'archiviazione dei dati su scale molto piccole è solo un'applicazione. I nostri pBNA ci permettono di fare molto di più, che stiamo attualmente esplorando."

I ricercatori hanno notato che la dimensione dei bit fondamentali è attualmente impostata dalla spaziatura delle antenne a 425 nm. Però, la densità di pixel del film può essere ridotta semplicemente fabbricando una spaziatura dell'array più piccola e una dimensione dell'antenna più piccola, oltre a utilizzare un obiettivo con messa a fuoco più stretta per la registrazione.

"Per un disco Blu-ray/DVD di dimensioni standard, che ammonta a un totale di 28,6 gigabit per disco, " ha aggiunto Roxworthy. "Con le modifiche alla spaziatura degli array e alle caratteristiche dell'antenna, è possibile che questo valore possa essere ridimensionato a più di 75 gigabit per disco. Per non parlare di, può essere utilizzato per altre interessanti applicazioni fotoniche, come nanopinzette lab-on-chip o sensori".

"Nella nostra nuova tecnica, utilizziamo il riscaldamento controllato tramite illuminazione laser delle nanoantenne per modificare istantaneamente la risposta plasmonica, che mostra un modo innovativo ma semplice per fabbricare strutture plasmoniche che cambiano nello spazio e quindi apre una nuova strada nel campo delle tecnologie biomediche basate sulle nanotecnologie e della nano ottica, " ha detto Abdul Bhuiya, coautore e membro del gruppo di ricerca.