Optisch binden van nanodeeltjes buiten de fotonenbundel

Een ‘optical tweezer’ of optisch pincet laat het manipuleren van objecten met licht toe en het is gebaseerd op het principe dat lichtverstrooiing een optische kracht introduceert in een microstructuur. Net als gewone materialen, georganiseerd door de elektronenuitwisselingsinteractie die chemische bindingen vormt, kunnen deeltjes worden georganiseerd door de fotonenuitwisselingsinteractie om zogenaamde ‘optische materie’ te vormen. Het vormen van optische bindingen is inderdaad gepostuleerd als een baanbrekend alternatief voor de huidige chemisch-synthetische benadering voor het maken van nieuwe materiaalstructuren. De assemblage van optische materialen is echter nog steeds ruimtelijk en temporeel beperkt tot de focale zone van de gebruikte laserstraal. In de afgelopen maanden, en gebruikmakend van de excellente verstrooiingseigenschappen van metallische nanodeeltjes, ontdekten we hoe we het optische bindingen-concept buiten het bestraalde gebied kunnen uitbreiden. In dit project zullen we het onontgonnen fenomeen van optische bindingen buiten het bestraalde gebied verder onderzoeken vanuit zowel optisch als materiaaloogpunt. Dat laaste zal gebeuren door onze Spaanse partner die monodisperse metaaldeetjes met verschillende vormen zal maken. De deeltjesgroote zal 300 tot 400 nm bedragen, wat synthetisch een enorme uitdaging betekend. Dit zal echter de optische karaterisatie toelaten. Bovendien, gezien de recente vooruitgang in elektronenmicroscopie in vloeibare fase, zullen we de technologie ontwikkelen om een optisch pincet te koppelen aan een geintegreerd fluorescentie-elektronenmicroscoop om ook kleinere metalen nanodeeltjes (100 to 200 nm) individueel te visualiseren. Op basis van deze metingen, zullen we een model ontwikkelen overr ‘optische bindingen’ buiten het bestraalde gebied. Tenslotte zullen we proberen de nieuw gecreerde optische materialen te stabilzeren met innovatieve linkerchemie.