Một nghiên cứu mới đã khám phá những bí mật về hiệu suất trong các vật liệu nano, đó là, các vật liệu với các hạt rất nhỏ, sẽ cải thiện sự phát triển trong tương lai của cảm biến hóa học được sử dụng trong ngành công nghiệp hóa chất và kỹ thuật.

 Nhóm nghiên cứu gồm các nhà khoa học đến từ Đại học Melbourne và Viện nghiên cứu quốc gia về tiêu chuẩn và công nghệ Hoa Kỳ chỉ ra rằng các cặp hạt nano làm bằng vàng được đặt gần nhau có thể hoạt động như “ăng ten quang học”. Những ăng ten này tập trung ánh sáng chiếu vào chúng thành các vùng nhỏ nằm nằm ở khe hở giữa các hạt nano. Các nhà nghiên cứu phát triển công nghệ mới để phát hiện những mức độ ánh sáng này.

 Các nhà nghiên cứu tìm thấy hình học chính xác của các cặp hạt nano tối đa hóa sự tập trung ánh sáng có thể giải quyết một lĩnh vực thảo luận sôi nổi của vật lý lượng tử. Hình học này hiện nay xác định việc sử dụng hạt nano hiệu quả như một cảm biến hóa học để phát hiện một số lượng rất ít các hóa chất trong không khí và nước.

 Ken Crozier, Giáo sư về vật lý và kỹ thuật điện tử tại Đại học Melbourne, cho biết: “Cho đến nay đã có hai lý thuyết cạnh tranh nhau xung quanh vấn đề khoảng cách nào giữa các hạt là cần thiết để tập trung ánh sáng tốt nhất, nhưng bây giờ chúng tôi đã có công nghệ để kiểm tra nó”.

 Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Communications và cung cấp cho các nhà khoa học sự hiểu biết sâu sắc hơn về vật lý của vật liệu nano.

 Tác giả chính, TS. Wenqi Zhu, đến từ Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Hoa Kỳ, cho biết, “Chúng tôi đã tìm thấy giới hạn cuối cùng cho tập trung ánh sáng cho các hạt nano chế tạo”.

 GS. Crozier cho biết: “Công trình nghiên cứu này rất quan trọng đối với các kỹ sư và các nhà khoa học làm việc trong ngành công nghiệp vật liệu nano”. 

Nguồn: NASATI, ngày 17/11/2014