Clusters van goud gecoate glazen nanobolletjes vertonen bijzondere elektromagnetische en optische eigenschappen die gebruikt zouden kunnen worden als metamaterialen, nanolasers en plasmonische elementen in opto-elektronische circuits. Dat schrijven Harvard-onderzoekers deze week in Science. De eigenschappen zijn tunebaar, met name door de grootte en geometrische structuur van de clusters te variëren.
De Amerikanen bevestigden polymeerstrengen aan de gouden balletjes met een kern van silica. Omdat de staarten de neiging hebben in elkaar te klitten, worden deeltjes naar elkaar toe getrokken wanneer een suspensie ervan langzaam opdroogt op een oppervlak. Zo zetten de clusters zich dus vanzelf in elkaar. De fijnst mogelijke structuren die daarbij ontstaan, zijn een nanometer of twee groot. Dat is een stuk kleiner dan met e-beamlithografie – de gebruikelijk manier om plasmonische structuren te maken – mogelijk is.
Het is nog niet gelukt om exclusief één soort cluster te maken; er ontstaan altijd verschillende. Met een speciale lasergebaseerde meetmethode konden de onderzoekers echter wel de optische eigenschappen van individuele clusters in kaart brengen. Vooral heptameren bleken daarbij bijzonder interferentiegedrag te vertonen, dat voor diverse toepassingen ingezet zou kunnen worden. Het is voor het eerst dat licht gemanipuleerd kan worden zonder een top-downfabricagemethode in te zetten. Nu nog een selectieve zelfassemblagemanier bedenken dus.

