Shangzhi Chen, doktorgradsstudent ved Laboratory of Organic Electronics og Magnus Jonsson, som leder gruppen innen organisk fotonikk og nanooptikk ved Laboratory of Organic Electronics. Foto: Linköpings universitet.

Forskere ved Linköpings universitet har utviklet optiske nano-antenner i en ledende polymer.

Plasmoner oppstår når lys interagerer med metalliske nanopartikler. Hendelseslyset initierer en leddbevegelse frem og tilbake, av elektronene i partiklene. Det er denne leddbevegelsen (kollektiv svingning) som er selve plasmon.

Dette skriver Plastnet, Plastforums søsterside. 

I fremtiden ser forskere store muligheter til å bruke teknologien i alt fra miniatyriserte medisinske apparater til vinduer som kontrollerer tilstrømningen av lys og varme inn og ut av bygninger.

I forskningen deres har teamet brukt polaroner i stedet for elektroner for å lage plasmon i den ledende polymeren Pedot. Det er da de positive ladningene langs polymerkjeden som står for konduktiviteten når nanostrukturen rammes av lys.

- I eksperimentene våre reagerer de på lys som har litt lengre bølgelengde enn synlig lys, noe som gjør dem ekstra interessante for for eksempel smarte vinduer, sier Magnus Jonsson, som leder gruppen innen organisk fotonikk og nanooptikk ved Laboratory of Organic Electronics.

Shangzhi Chen, doktorgradsstudent ved Laboratoriet for organisk elektronikk, har lyktes i å produsere milliarder av nanospesiale disker, plater, av det organisk ledende materialet på den ene overflaten. Det er disse små platene som reagerer på lys og fungerer som små antenner.

Forskerne har også vist at både diameteren og tykkelsen på disken påvirker lysfrekvensen de reagerer på. Dermed kan de kontrollere bølgelengden ved å endre geometrien til disken. Jo tykkere disken, jo høyere er frekvensen. De håper også at de ved å bytte polymer vil kunne øke lysspekteret som nano-antennene reagerer på.

- Dette er grunnleggende forskning, men resultatene våre åpner for en helt ny type kontrollerbar nano-optikk som vi tror kan være nyttig for mange applikasjoner i fremtiden, sier Magnus Jonsson.

Studien ble utført i samarbeid mellom forskere ved blant annet Laboratory of Organic Electronics og Terahertz Materials Analysis Center, begge ved Linköpings universitet.