«В отличие от обычной фотопленки, эффект (письмо и закрепление) можно увидеть в реальном времени», — пояснил Кимани Туссен, доцент кафедры механики и инженерии, руководивший исследованием. «Мы продемонстрировали, что эту многофункциональную плазмонную пленку можно использовать для создания оптико-жидкостных каналов без стенок. Поскольку для записи оптической информации ближнего поля в pBNAs достаточно простых диодных лазеров и низкой входной плотности мощности, это увеличивает потенциал для хранения оптических данных. приложений, использующих готовые недорогие лазерные системы чтения-записи ».«Манипуляции с частицами — это доказательство принципа действия», — заявил Брайан Роксуорти, первый автор статьи группы «Многофункциональная плазмонная пленка для записи оптической интенсивности в ближнем поле», опубликованной в журнале Nano Letters. «В частности, траектория захваченных частиц в растворе контролируется шаблоном, записанным в pBNA. Это эквивалентно созданию каналов на поверхности для направления частиц, за исключением того, что эти каналы не имеют физических стенок (в отличие от тех оптофлюидических систем, где физические каналы изготовлены из таких материалов, как PDMS) ".Чтобы доказать свои выводы, команда продемонстрировала различные письменные образцы, в том числе логотип университета «Блок I» и короткую анимацию ходьбы фигурки из палочек, которые были либо голографически перенесены на pBNA, либо записаны лазером с помощью управляющих зеркал.
Изображение логотипа «I» штата Иллинойс, записанное плазмонной пленкой; каждая полоса в письме составляет приблизительно 6 микрометров.«Мы хотели показать аналогию между тем, что мы сделали, и традиционной фотопленкой», — добавил Туссен. «В этом есть определенный интересный фактор. Однако мы знаем, что мы лишь поверхностно касаемся, поскольку использование плазмонной пленки для хранения данных в очень малых масштабах — это всего лишь одно приложение. Наши pBNA позволяют нам делать гораздо больше, что мы в настоящее время изучаем ».
Исследователи отметили, что основной размер битов в настоящее время определяется расстоянием между антеннами на 425 нм. Однако плотность пикселей пленки может быть напрямую уменьшена за счет изготовления меньшего расстояния между решетками и меньшего размера антенны, а также использования линзы с более жесткой фокусировкой для записи.«Для стандартного размера диска Blu-ray / DVD это составляет в общей сложности 28,6 гигабит на диск», — добавил Роксворти. «С изменением расстояния между решетками и характеристик антенны, это значение может быть увеличено до более чем 75 гигабит на диск. Не говоря уже о том, что его можно использовать для других интересных фотонных приложений, таких как нанопинцет в лаборатории на кристалле или зондирование. . "«В нашей новой технике мы используем контролируемый нагрев с помощью лазерного освещения наноантенн для мгновенного изменения плазмонного отклика, что демонстрирует инновационный, но простой способ создания пространственно изменяющихся плазмонных структур и, таким образом, открывает новые возможности в области биомедицинских нанотехнологий. технологии и нанооптика », — сказал Абдул Бхуия, соавтор и член исследовательской группы.
Помимо Бхуйя и Роксуорти, которые получили докторскую степень в области электротехники и компьютерной инженерии в Иллинойсе и теперь являются научным сотрудником Национального исследовательского совета в Национальном институте стандартов и технологий (NIST), в исследовательскую группу входят исследователи, получившие докторскую степень В. В. Гопала К. Инавалли. и Хао Чен. Все они являются членами Лаборатории фотонных исследований био / нано сред Туссена (PROBE) в Иллинойсе.
Туссент в настоящее время находится в творческом отпуске в качестве приглашенного доцента Мартина Лютера Кинга-младшего в Массачусетском технологическом институте.Видео: http://www.youtube.com/watch?v=c3pCOcGvSYs