(PhysOrg.com) -- Tout comme les talkies-walkies transmettent et reçoivent des ondes radio, les nanotubes de carbone peuvent transmettre et recevoir de la lumière à l'échelle nanométrique, Les chercheurs de Cornell ont découvert.

nanotubes de carbone, feuilles cylindriques enroulées d'atomes de carbone, pourraient un jour fabriquer des fils de diffusion optique idéaux - minuscules, antennes pour la plupart invisibles avec la capacité de contrôler, absorber et émettre certaines couleurs de lumière à l'échelle nanométrique, selon les recherches menées par Jiwoong Park, Cornell professeur adjoint de chimie et de biologie chimique. L'étude, qui comprend le co-auteur Garnet Chan, aussi en chimie, est publié en ligne le 19 décembre dans la revue Nature Nanotechnologie . Le premier auteur de l'article est Daniel Y. Joh, un ancien étudiant du laboratoire de Park.

Les chercheurs ont utilisé la diffusion de lumière Rayleigh - le même phénomène qui crée le ciel bleu - à partir de nanotubes de carbone cultivés en laboratoire. Ils ont découvert que si la propagation de la diffusion de la lumière est principalement classique et macroscopique, la couleur et l'intensité du rayonnement diffusé sont déterminées par des propriétés quantiques intrinsèques. En d'autres termes, la structure moléculaire simple à liaison carbone-carbone des nanotubes a déterminé comment ils diffusaient la lumière, indépendamment de leur forme, qui diffère des propriétés des structures optiques nanométriques métalliques d'aujourd'hui.

"Même si vous le réduisez à une petite échelle, rien ne changera, car la diffusion est fondamentalement moléculaire, " expliqua Park.

Ils ont découvert que la transmission de la lumière des nanotubes se comportait comme une version réduite des antennes radiofréquence trouvées dans les talkies-walkies, sauf qu'ils interagissent avec la lumière au lieu des ondes radio. Les principes qui régissent les interactions entre la lumière et le nanotube de carbone sont les mêmes qu'entre l'antenne radio et le signal radio, ils ont trouvé.

Pour réaliser leurs expériences, les chercheurs ont utilisé une méthodologie développée dans leur laboratoire qui élimine complètement le signal de fond problématique, par revêtement de la surface d'un substrat avec un milieu d'adaptation d'indice de réfraction pour faire "disparaître" optiquement le substrat, pas physiquement. Cette technique, ce qui leur a permis de voir les différents spectres lumineux produits par les nanotubes, est détaillé dans une autre étude publiée dans Nano lettres.

La technique permet aussi rapidement, caractérisation aisée d'un grand nombre de nanotubes, ce qui pourrait conduire à des moyens de cultiver des lots de nanotubes plus uniformes.

Les principaux auteurs de l'article sont l'ancien étudiant Daniel Y. Joh; étudiant diplômé Lihong Herman; et Jesse Kinder, un associé de recherche postdoctoral dans le laboratoire de Chan.