Kleurstof helpt licht door te kleine gaatjes

Een stuk geperforeerd metaalfolie laat veel meer licht door wanneer er een laagje kleurstof op wordt aangebracht, ook al zijn de gaatjes eigenlijk te klein om licht überhaupt door te laten. Dat schrijven onderzoekers van de Universiteit van Straatsburg in het chemische toptijdschrift Angewandte Chemie. De nieuwe manier om licht te manipuleren zou van toegepast kunnen worden in filters, sensoren en zonnecellen.

In de klassieke optica kunnen lichtgolven zich niet door gaatjes wurmen die kleiner zijn dan hun golflengte. Door tussenkomst van oppervlakteplasmonen laten metaalfolies met gaatjes kleiner dan de golflengete echter toch licht door, zo werd tien jaar geleden al bekend. In essentie koppelen invallende fotonen zich aan plasmonen, passeren in die toestand de gaatjes, en ontkoppelen daarna weer tot twee componenten.

Het Franse onderzoeksteam ontdekte dat dit proces aanzienlijk beter verloopt wanneer er kleurstofmoleculen op het metaaloppervlak liggen. De metaalfolie wordt er op slag transparanter van. Het werkt ook bij golflengtes die sterk geabsorbeerd worden door de kleurstof, bij onregelmatige gaatjespatronen en zelfs als er maar één gaatje in het metaal is geprikt. De Fransen denken dat via een dipoolinteractie de lichtenergie efficiënt wordt overgebracht op het elektronenplasma.