Nanotecnologia

Cientistas criam um nano-ovo

Cientistas criam um nano-ovo

Os cientistas da Universidade Rice, Estados Unidos, parecem estar dispostos a fazer uma refeição nanotecnológica completa. No início do ano eles apresentaram o seu nano-arroz. Agora é a vez do nano-ovo.

Mas a criação vai muito além de um prato liliputiano. As minúsculas estruturas, medindo 20 vezes menos do que um glóbulo vermelho do sangue, são capazes de lidar com a luz de uma forma inusitada. Essas nanopartículas focalizam a luz em dimensões muito menores do que seria possível se fazer com lentes.

Por isso elas serão úteis na construção da próxima geração de super-microscópios eletrônicos, capazes de fazer imagens de alta resolução de estruturas nanoscópicas, menores do que o comprimento de onda da luz visível.

A vantagem do nano-ovo é que ele interage com uma faixa de luz mais ampla - cerca de cinco vezes o número de comprimentos de onda - que o nano-arroz e as nano-conchas. Seu formato assimétrico também permite que ele focalize mais energia em um ponto específico.

"O campo da nanofotônica está em um processo de crescimento explosivo, à medida em que os pesquisadores ganham mais e mais sofisticação no projeto e manipulação de nanoestruturas ativas em relação à luz," diz a cientista Naomi Halas.

Como as nano-conchas, os nano-ovos possuem um núcleo esférico não-condutor, recoberto por uma fina camada metálica. A diferença é que, enquanto as nano- conchas possuem uma casca com espessura uniforme, os nano-ovos possuem uma cobertura que é mais espessa num lado do que no outro.

Mas esse núcleo fora do centro altera radicalmente as propriedades elétricas da nanoestrutura, devido à forma como a luz interage com os elétrons em nanoescala. "Todas as partículas metálicas possuem um mar de elétrons livres fluindo continuamente sobre sua superfície, chamadas plasmons," diz o físico Peter Nordlander.

"Esses plasmons se espalham constantemente, da mesma forma que as ondas no oceano. A luz também viaja em ondas, e quando o comprimento de onda da luz que se aproxima coincide com o comprimento de onda do plasmon, a amplitude do seu espalhamento vai aumentando," explica ele.

Para que os plasmons sejam excitados pela luz, é necessário que eles possuam um momento dipolar, um estado marcado pela existência de dois pólos opostos. Na nanoestrutura perfeitamente esférica, esse estado quase não acontece, e a maior parte da luz se perde.

Os cientistas descobriram que a falta de simetria do nano-ovo cria os momentos dipolares, fazendo com que a estrutura capture muito mais da luz que incide sobre ele.

Bibliografia:

Symmetry breaking in individual plasmonic nanoparticles
Hui Wang, Yanpeng Wu, Britt Lassiter, Colleen L. Nehl, Jason H. Hafner, Peter Nordlander, Naomi J. Halas
Proceedings of the National Academy of Sciences
July 18, 2006
Vol.: vol. 103 - no. 29 - 10856-10860
DOI: 10.1073/pnas.0604003103




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