(PhysOrg.com)-Precis som walkie-talkies sänder och tar emot radiovågor, kolnanorör kan överföra och ta emot ljus i nanoskala, Cornellforskare har upptäckt.

Kolnanorör, cylindriska upprullade ark med kolatomer, kan en dag göra perfekta optiska spridningstrådar - små, mestadels osynliga antenner med möjlighet att styra, absorbera och avge vissa ljusfärger i nanoskala, enligt forskning som leds av Jiwoong Park, Cornell biträdande professor i kemi och kemisk biologi. Studien, som inkluderar medförfattaren Garnet Chan, även inom kemi, publiceras online 19 december i tidningen Naturnanoteknik . Tidningens första författare är Daniel Y. Joh, en före detta student i Parks lab.

Forskarna använde Rayleigh -spridningen av ljus - samma fenomen som skapar den blå himlen - från kolnanorör som odlas i labbet. De fann att även om spridningen av ljusspridning mestadels är klassisk och makroskopisk, färgen och intensiteten hos den spridda strålningen bestäms av inneboende kvantegenskaper. Med andra ord, nanorörens enkla kol-kolbundna molekylstruktur bestämde hur de sprider ljus, oberoende av deras form, som skiljer sig från egenskaperna hos dagens metalliska nanoskala optiska strukturer.

"Även om du hugger ner det i liten skala, Inget kommer att förändras, eftersom spridningen är i grunden molekylär, "Park förklarade.

De fann att nanorörens ljusöverföring betedde sig som en nedskalad version av radiofrekventa antenner som finns i walkie-talkies, förutom att de interagerar med ljus istället för radiovågor. Principerna som styr samspelet mellan ljus och kolnanorör är desamma som mellan radioantennen och radiosignalen, de hittade.

För att utföra sina experiment, forskarna använde en metod som utvecklats i sitt labb som helt eliminerar den problematiska bakgrundssignalen, genom att belägga ytan på ett substrat med ett brytningsindexmatchande medium för att få substratet att "försvinna" optiskt, inte fysiskt. Denna teknik, vilket gjorde att de kunde se de olika ljusspektra som produceras av nanorören, beskrivs i en annan studie publicerad i Nano bokstäver.

Tekniken tillåter också snabb, enkel karaktärisering av ett stort antal nanorör, vilket kan leda till sätt att odla mer enhetliga satser av nanorör.

Tidningens huvudförfattare är före detta studenten Daniel Y. Joh; doktorand Lihong Herman; och Jesse Kinder, en postdoktoral forskningsassistent i Chans laboratorium.