Recentemente è stato scoperto un nuovo autoassemblaggio di J-aggregati risonanti su nanotubi di carbonio con caratteristiche avanzate e un alto potenziale per applicazioni pratiche versatili. Ultimo decennio, i dispositivi su scala nanometrica diventano molto più vicini alle applicazioni industriali grazie ai progressi compiuti nei settori della strumentazione di alta precisione e delle nanotecnologie.

L'autoassemblaggio naturale di molecole per la creazione e/o il miglioramento di tali dispositivi su scala nanometrica consente tecniche di fabbricazione controllate e semplici per le future innovazioni. Autoassemblaggio di singole molecole in complessi J-aggregati, dove le molecole sono ben ordinate in una lunga forma a "scala", ha una proprietà unica a causa di un accoppiamento delle molecole. L'accoppiamento facilita una forte risonanza coerente di portatori di carica delocalizzati (chiamati eccitoni) all'interno di tali autoassemblaggi, e tali eccitoni possono muoversi facilmente all'interno degli aggregati J. Per di più, l'accoppiamento coerente tra J-aggregati e altri nanomateriali offre l'opportunità di estendere tale delocalizzazione risonante, consentendo lo sviluppo di applicazioni avanzate nella fotonica e nell'optoelettronica su nanoscala.

I ricercatori dell'Aston University nel Regno Unito e i suoi collaboratori hanno rivelato per la prima volta una tecnica per creare aggregati J risonanti e coerenti sulle pareti esterne dei nanotubi di carbonio. Hanno scoperto che tali aggregati trasferiscono in modo molto efficiente tutta l'energia della luce assorbita ai nanotubi. Come risultato di un trasferimento di energia così efficiente, la fluorescenza degli aggregati J è completamente spenta e l'emissione dai nanotubi di carbonio è fortemente potenziata. La formazione dell'aggregato è associata all'autoassemblaggio favorevole della forma cis-isomero delle molecole aggregate aventi una struttura molecolare piegata e che si allineano bene alla superficie convessa del nanotubo.

È importante sottolineare che tali risultati mostrano la formazione di un tipo unico di nanomateriali con una funzionalità rivoluzionaria di delocalizzazione risonante estesa degli eccitoni. Questa scoperta pone le basi per l'esplorazione chimica fisica e le applicazioni di nanoingegneria di un'interazione risonante efficiente di aggregati J autoassemblanti e materiali nano-tubolari nell'imaging e nel trattamento biomedico, dispositivi optoelettronici e fotonici su scala nanometrica per la logica, comunicazioni ad alta velocità, e tecnologie elettroniche ed eccitoniche di nuova generazione.