Les nanoparticules plasmoniques présentent des propriétés basées sur leurs géométries et leurs positions relatives. Les chercheurs ont maintenant développé un moyen simple de manipuler les propriétés optiques des nanostructures plasmoniques qui dépendent fortement de leur disposition spatiale.

Les nanoparticules plasmoniques peuvent former des amas, métamolécules plasmoniques, puis interagir les uns avec les autres. Changer la géométrie des nanoparticules peut être utilisé pour contrôler les propriétés des métamolécules.

"Le défi est de faire en sorte que les structures changent de géométrie de manière contrôlée en réponse à des stimuli externes. Dans cette étude, les structures ont été programmées pour modifier leur forme en modifiant le pH, " raconte le professeur adjoint Anton Kuzyk de l'Université d'Aalto.

Utilisation de verrous ADN programmables

Dans cette étude, des métamolécules plasmoniques ont été fonctionnalisées avec des verrous d'ADN sensibles au pH. Les verrous ADN peuvent être facilement programmés pour fonctionner dans une plage de pH spécifique. Les métamolécules peuvent être soit dans un état "verrouillé" à faible pH, soit dans un état relâché à pH élevé. Les deux états ont des réponses optiques très distinctes. Ceci permet en effet de créer des assemblages de plusieurs types de métamolécules plasmoniques, avec chaque type conçu pour passer à une valeur de pH différente.

La capacité de programmer des nanostructures pour effectuer une fonction spécifique uniquement dans une certaine fenêtre de pH pourrait avoir des applications dans le domaine des nanomachines et des nanomatériaux intelligents avec des fonctionnalités optiques adaptées.

Ce contrôle actif des métamolécules plasmoniques est prometteur pour le développement de capteurs, commutateurs optiques, transducteurs et déphaseurs à différentes longueurs d'onde. À l'avenir, Les nanostructures sensibles au pH pourraient également être utiles dans le développement de l'administration contrôlée de médicaments.