هر کسی که از تلویزیون، رادیو یا تلفن همراه استفاده می‌کند، می‌داند که آنتن چه کاری انجام می‌دهد. یک آنتن امواج محیط پیرامون را گرفته و به افزاره‌ی مورد نظر منتقل می‌کند. اکنون دانشمندان در دانشگاه رایس یک نانوآنتن ساخته‌اند که نور را در یک مقیاس کوچک با همان روش می‌گیرد. این نانوآنتن برای کاربردهای مختلف توان بالقوه‌ی زیادی دارد.
نانوآنتن نور را متمرکز می‌کند
هر کسی که از تلویزیون، رادیو یا تلفن
همراه استفاده می‌کند، می‌داند که آنتن چه کاری انجام می‌دهد. یک آنتن
امواج محیط پیرامون را گرفته و به افزاره‌ی مورد نظر منتقل می‌کند. اکنون
دانشمندان در دانشگاه رایس یک نانوآنتن ساخته‌اند که نور را در یک مقیاس
کوچک با همان روش می‌گیرد. این نانوآنتن برای کاربردهای مختلف توان بالقوه‌ی
زیادی دارد.
این محققان روشی برای ساخت یک نانوآنتن نوری از دو نوک طلایی که بوسیله یک
شکاف نانومقیاس از هم مجزا شده‌اند، ابداع کرده‌اند. این نانوآنتن نور را
از یک لیزر جمع‌آوری می‌کند. داوگ ناتلسون، رهبر این گروه تحقیقاتی، گفت:
این نوک‌ها نور را گرفته و در یک فضای بسیار کوچک متمرکز می‌کنند.
قرار دادن نانونوک‌ها بسیار نزدیک بهمدیگر،
این امکان را فراهم می‌کند که بارهای الکتریکی بواسطه تونل‌زنی کوانتومی
جریان یابند و الکترون‌ها از یک طرف به طرف دیگر بپرند. این دانشمندان می‌توانند
با یک ولتاژ، جریانی از الکترون ها با فرکانس‌های کم بین این دو نوک ایجاد
کنند، بطوری که این جریان قابل اندازه‌گیری و قابل کنترل باشد. آنها همچنین
می‌توانند با تاباندن نور لیزر بین این دو نوک جریانی از الکترون‌ها با
فرکانس‌های بسیار بالای نور، ایجاد کنند. ناتلسون می‌گوید: که با مقایسه
این دو فرآیند استانداردی بدست می‌آید که بوسیله آن می‌توان میزان تقویت
نور را تعیین کرد. این محققان با همکاری دانشمندانی از آلمان و اسپانیا
تئوری این پدیده‌ها را نیز بررسی کردند.
این تقویت یک اثر پلاسمونیک است. پلاسمون‌ها که ممکن است بوسیله نور تحریک
شوند، الکترون‌ها را در ساختارهای فلزی به نوسان در می‌آورند. این الکترون‌ها
مانند امواج روی سطح یک استخر عمل می‌کنند. ناتلسون گفت: شما اگر نور به
سطح یک فلز بتابانید، این نور الکترون‌های سطح این فلز را به جنب و جوش
وادار می‌کند. شما می‌توانید تصور کنید که این الکترون‌ها روی سطح فلز
بعنوان یک سیال غیرقابل‌تراکم، مانند آب در یک وان حمام، رفتار می‌کنند.
حال اگر این الکترون‌ها را به جنب‌وجوش وادار کرده و به عقب و جلو حرکت
دهید، میدان‌های الکتریکی ایجاد خواهد شد. این میدان‌های ایجاد شده روی سطح
فلز می‌توانند خیلی بزرگ‌تر از پرتوهای نور اولیه تابیده شده به سطح فلز
باشند.
اندازه‌گیری‌های این پژوهشگران نشان داد که افزاره‌ها آنها نور لیزر تابیده
شده را حدود هزار برابر تقویت می‌کند. ناتلسون انتظار دارد که افزاره آنها
در علم نور، حسگری شیمیایی و زیستی (حتی در مقیاس تک مولکولی)، ایمنی صنعت
و امنیت شخصی و ملی مفید باشد.
این دانشمندان نتایج خود را در مجله‌ی Nature Nanotechnology منتشر کرده‌اند.
