Nanoantenas para luz hechas parcialmente de ADN

De modo similar a como las antenas de radio amplifican las señales de nuestros teléfonos móviles, el mismo principio se puede aplicar a la luz. Por primera vez, se ha logrado producir con éxito una nanoantena a partir de hebras de ADN, dos nanopartículas de oro y una pequeña molécula fluorescente que captura y emite la luz.

Como la luz es una onda, resulta posible desarrollar antenas ópticas capaces de amplificar las señales de luz de la misma manera que nuestros receptores portátiles de radio o nuestros teléfonos móviles captan las ondas de radio. Sin embargo, debido a las características de la luz, se necesitan objetos sumamente pequeños, de dimensiones nanométricas, para capturar sus ondas, a diferencia de requerido para las ondas de radio. Por tanto, el equivalente óptico de una antena elemental, del tipo dipolo, es un emisor cuántico rodeado por dos partículas mil veces más pequeñas que el grosor de un cabello humano.

Un equipo de especialistas del Centro Nacional para la Investigación Científica (CNRS) y la Universidad de Aix-Marsella, ambas instituciones en Francia, ha desarrollado una nanoantena de luz biológicamente inspirada. Los investigadores injertaron nanopartículas de oro (de 36 nanómetros de diámetro) y un colorante orgánico fluorescente en hebras cortas de ADN sintético (de 10 a 15 nanómetros de largo). La molécula fluorescente actúa como una fuente cuántica, proporcionando los fotones a la antena, mientras las nanopartículas de oro amplifican la interacción entre el emisor y la luz.


Los científicos produjeron en paralelo varios miles de millones de copias de estos pares de partículas (en una solución) con precisión nanométrica, mediante un control estricto de la posición de la molécula fluorescente gracias al soporte brindado por el ADN.

Estas características van mucho más allá de las posibilidades ofrecidas actualmente por las técnicas convencionales de litografía usadas en el diseño de microprocesadores. A más largo plazo, tal miniaturización podría permitir el desarrollo de LEDs más eficientes, detectores más rápidos y células solares más compactas. También parece viable usar estas nanofuentes de luz en la criptografía cuántica.

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