October 10, 2011

LIGHT CONCENTRATION AT THE NANOMETER SCALE


Video made by the Journal of Physical Chemistry Letters with the collaboration of Professors Javier García de Abajo (CSIC, Madrid, Spain), Luis Liz-Marzán (University of Vigo, Spain) and Ramón Álvarez-Puebla (University of Vigo, Spain).

Video realizado por el Journal of Physical Chemistry Letters con la colaboración de los Profesores Javier García de Abajo (CSIC, Madrid, España), Luis Liz-Marzán (Universidad de Vigo, España) y Ramón Álvarez-Puebla (Universidad de Vigo, España).

Translation to Spanish:

Prof. Javier García de Abajo: Uno de los principales propósitos de la Nanofotónica, en el nuevo campo emergente de la Plasmónica, es manipular luz en distancias muy pequeñas (del orden de nanómetros) como ocurre en la separación entre nanopartículas y superficies metálicas para aplicaciones de biosensores. Un ejemplo prototípico de esto es lo que ocurre en la separación entre dos nanopartículas metálicas, donde la luz puede ser concentrada y amplificada. Ésto mismo sucede en la separación existente entre una nanopartícula y una superficie metálica.

Prof. Luis Liz-Marzán: La amplificación de la luz en la escala de nanómetros no sólo puede deberse a las separaciones nanométricas entre partículas, sino que también puede deberse a la morfología de las partículas, por ejemplo cuando se tienen puntas agudas en las nanopartículas la amplificación de la luz puede aumentar notablemente. Nosotros hemos diseñado un prototipo en el que combinamos ambas situaciones, ensamblando nanoestrellas de oro con una superficie plana de oro; para lograr un sistema así se requiere depositar una monocapa autoensamblada de moléculas espaciadoras así como algunas moléculas con ditioles, a las que se pueden ligar directamente las nanoestrellas con la superficie de oro. La idea es que estas moléculas que están ligando ambos sistemas tengan una alta sección eficaz de dispersión Raman, de tal manera que cuando se excitan los modos plasmónicos se obtiene una amplificación muy grande de la señal Raman de estas moléculas.

Dr. Ramón Álvarez-Puebla: Con este sistema somos capaces de incrementar la señal Raman de una molécula dada en alrededor de diez órdenes de magnitud con respecto a la señal Raman de la misma molécula "en bulto". Ésto significa que se puede medir el espectro de solamente una molécula con sólo una partícula.

Prof. Javier García de Abajo: Ésto demuestra un completo control del aumento de la señal SERS (Surface Enhanced Raman Scattering) para una sóla molécula y una sóla partícula, así como el control de la luz a nanoescala. ¡Bien hecho!