با بهره‌گیری از خواص خودآرایی موادی موسوم به مواد هوشمند، یک تیم تحقیقات ایتالیایی روی روش جدیدی برای ساخت پلی میان دو شاخه فیزیک کار کردند: مواد سخت و مواد نرم. با این کار محققان دانشگاه کالابریا موفق شدند که گام‌هایی به‌سوی تحقق رویای ساخت ادوات پلاسمونیک بردارند. با این نتایج امکان نوسان پلاسمونیک نانوذرات طلا با استفاده از اختلال‌های خارجی نظیر میدان الکتریکی، میدان نوری و دما، به‌صورت کنترل شده فراهم می‌شود.
بسوی پلاسمونیک هوشمند
لوسین دی سیو از محققان این پروژه می‌گوید بلورهای مایع می‌تواند به‌عنوان محیط اطراف مورد استفاده قرار گیرد این کار با تنظیم ابعاد و جنس بلورها امکان پذیر می‌شود. این راهبرد به نوعی پیوند میان ماده سخت و حوزه پیچیده پلاسمونیک است. این تحقیقات در قالب پروژه European Nanogold project انجام شده است که مدیریت آن به‌عهده مرکز EPFL است.
در اولین قدم، محققان ایتالیایی با همکاری گروه توماس بورجی از دانشگاه ژنو موفق به کنترل فعال دو لایه‌ای از رزونانس پلاسمونیک نانوذرات طلا که به‌صورت تصادفی توزیع شده‌اند، شدند. برای این کار از راهبرد پایین به بالا و خودآرایی استفاده شد. محققان نانوذرات طلا را روی شیشه دارای پوشش اکسید قلع ایندیم نشان دادند. سپس این سطح را با ترکیبات بلور مایع پوشش دادند.
توپوگرافی میکروسکوپ نیروی اتمی که در تصویر a نشان داده شده، وجود نانوذرات را با میانگین ابعاد ۱۵ نانومتر تایید می‌کند. در حالی که تصویر b که مربوط به میکروسکوپ نوری پلاریزه است یکنواخت بودن بلورهای مایع را که روی سطح نانوذرات طلا قرار دارد نشان می‌دهد. این گروه تحقیقاتی روی اثر تغییر انکسار مضاعف روی این رزونانس پلاسمونیک در آرایه‌های مطالعه کردند. طیف مربوط به این آنالیز در تصویر C آمده است.
نتایج نشان می‌دهد که با افزایش میدان الکتریکی اعمال شده، پیک جذب پلاسمونیک یک رفتار رقص مانند را نشان می‌دهد که از آبی به قرمز انتقال پیدا می‌کند. این رفتار می‌توان به‌وسیله وجود محیط فعال توجیه شود: بلور مایع نماتیک و فیلم اکسید قلع ایندیم که در زیر نانوذرات طلا قرار گرفته است.
نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای تحت عنوان (“Double active control of the plasmonic resonance of a gold nanoparticle array”) در نشریه Nanoscale به چاپ رسیده است.
در آزمایش دیگری، این تیم تحقیقاتی از ترکیب روش پایین به بالا و بالا به پایین برای ایجاد بلور مایع کلوستریک خودآرایی شده استفاده کردند این بلورها به‌صورت الگوهای پلیمری دوره‌ای شکل گرفتند
