(Phys.org) —Ny forskning har låst upp effektivitetshemligheterna i nanomaterial, det är, material med mycket små partiklar, vilket kommer att förbättra den framtida utvecklingen av kemiska sensorer som används inom kemi- och verkstadsindustrin.

I en internationell studie fann University of Melbourne och National Institute of Standards and Technology i USA att par med nära åtskilda nanopartiklar av guld kan fungera som "optiska antenner". Dessa antenner koncentrerar ljuset som lyser på dem till små områden som ligger i gapet mellan nanopartiklarna. Forskare utvecklade ny teknik för att upptäcka dessa ljusnivåer.

Forskare fann den exakta geometrin hos nanopartikelpar som maximerar ljuskoncentrationen och löser ett mycket debatterat område inom kvantfysik. Denna geometri bestämmer nu effektiviteten av nanopartiklar som en kemisk sensor för att känna av små mängder kemikalier i luft och vatten.

Chefsutredare Ken Crozier, en professor i fysik och elektronisk teknik vid University of Melbourne sa, "Hittills fanns det två konkurrerande teorier kring vilket gap som krävs mellan partiklar för att bäst koncentrera ljuset, men vi har nu tekniken för att testa det."

Studien publicerades i Naturkommunikation och ger forskare en djupare förståelse för nanomaterialets fysik.

Huvudförfattare Dr Wenqi Zhu, från National Institute of Standards and Technology (NIST) i USA utförde arbetet under Croziers handledning som doktorand vid Harvard University, sa, "Vi hittade den ultimata gränsen för ljuskoncentration för tillverkade nanopartiklar."

Professor Crozier sa "Detta arbete är viktigt för ingenjörer och forskare som arbetar inom nanomaterialindustrin."