Los nanopares de oro se interrelacionan con la luz de dos maneras principales: axialmente, la dirección ascendente y descendente, o transversalmente, la pista izquierda-derecha.
El modo transversal es, con mucho, el más potente de los dos. , Naomi Halas, que también es la científica correspondiente del estudio, dijo: «Cuando iluminamos los nanopares, la interacción transversal mostró una fuerte resonancia de dispersión». Está trabajando en este proyecto con su colega Nikolay Mirin.
Aprendimos que la dirección de la dispersión de la luz resonante transversal depende de la orientación de las copas, una propiedad que no se ha observado en estudios de estructuras similares», explicó.
Los «metamateriales» artificiales tienen una ventaja sobre los materiales naturales. Pueden causar efectos físicos dramáticos con la interacción de la luz. Estos «metamateriales» tienen estructuras muy finas con características más pequeñas que la longitud de onda de la luz. Las características de los «metamateriales» pueden transmitir comportamientos ópticos únicos y fascinantes. Por lo tanto, los científicos están naturalmente interesados en los «metamateriales» debido a su interacción con la luz que los materiales naturales son incapaces de mostrar.
Naomi Halas ha desarrollado un material que recoge la luz desde cualquier dirección y la emite en una sola dirección. El material utiliza partículas muy pequeñas en forma de copa llamadas nanopartículas.
Mirin produjo finas capas de oro depositadas desde varios ángulos sobre nanopartículas de poliestireno o látex. Estos habían sido asignados al azar sobre un sustrato de vidrio. Las copas que se formaron alrededor de las partículas – y las propias partículas dieléctricas – se encerraron en un elastómero y se desprendieron del sustrato.
«Terminas con esta cosa transparente con estructuras todas orientadas de la misma manera», dijo. En resumen, Mirin tenía un metamaterial que deriva sus propiedades de su estructura y la composición no está jugando un papel importante en él. El aspecto más importante de esta sustancia es que capta la luz desde cualquier dirección y la enfoca en una sola dirección. Según Mirin, su mayor ventaja es que «el material no sólo debe retransmitir el color y el brillo de lo que hay detrás, como lo hacen los calamares o los camaleones, sino que también debe doblar la luz, conservando la información de fase original de la señal».
Mirin había estado trabajando en este concepto anteriormente. Intentaba hacer una fina película de oro con agujeros de tamaño nanométrico. Pero más tarde se dio cuenta de que valía la pena investigar las partes noqueadas. Trabajos anteriores sobre nanocups de oro revelaron a los científicos un sentido de sus propiedades, pero hasta la revelación de Mirin, nadie era capaz de bloquear conjuntos de nanocups aislados para salvaguardar su orientación coincidente.
Naomi Halas, también afirmó: «El gran avance fue poder levantar a las nanocupas de una estructura y preservar su orientación. Entonces podríamos mirar específicamente las propiedades de estas nanoestructuras orientadas».
Los conjuntos Nanocup pueden enfocar la luz en una dirección precisa sin importar de dónde provenga la luz incidente. Este factor puede aprovecharse al máximo en la energía solar térmica.
Capitalizando esta propiedad, se puede ahorrar mucho dinero que se está gastando en maquinaria. Porque aquí un panel solar no tiene que seguir el rastro del sol y sin embargo enfoca la luz en un rayo que siempre está en el blanco! Halas también dijo que la utilización de metamateriales nanométricos para transmitir señales ópticas entre chips de ordenador tiene potencial, y que la espectroscopia mejorada y las superlentes también son posibilidades viables.
