ATRAPANDO PLASMONES

Abstract

La Nano-plasmónica es una herramienta fundamental de la nano-tecnología. Por esta razón, el enfoque principal de este artículo es enfatizar los conceptos físicos subyacentes a la aplicación particular en las pinzas ópticas. Comenzando con una breve historia de cómo nació la nano-tecnología, se explicará cómo se puede observar un objeto-nano a simple vista, a pesar de que el límite de difracción prohíbe enfocar luz en objetos más pequeños que la mitad de la longitud de onda de la luz utilizada. El uso de electrones en lugar de luz trajo un enorme avance en esta dirección y por lo tanto el interés en el estudio y control de los electrones en partículas muy pequeñas: nano-partículas metálicas, donde se ha observado un aumento dramático del campo cercano. Este efecto se explica como una interacción entre la excitación colectiva electrónica (plasmón) y la luz, que puede evitar la prohibición de ver por debajo del límite de difracción y así estudiar objetos extraordinariamente pequeños. Dos aplicaciones interesantes se presentan relacionadas con los nano-plasmones: el efecto láser debido a los altos campos eléctricos que implican grandes propiedades de amplificación y en el otro lado su capacidad para crear nano-cavidades, donde las pequeñísimas fuerzas presentes en los nano-sistemas son capaces de manipular nano-objetos como moléculas y células.

Nano-plasmonics is a fundamental tool of Nanotechnology. For this reason the main focus in this article is to emphasize the physical concepts underlying the particular case of the optical tweezers. Starting with a short history of how Nanotechnology was born, will explain how can be observed a nano-object with naked eyes in spite of the diffraction limit that forbids focusing light in objects smaller than one half the wavelength of used light. The use of electrons instead of light brought a enormous step in this direction and therefore the interest in studying and controlling electrons in very small particles: nanoparticles, specially metallic ones, where a dramatic increase of the near field has been observed. This effect is explained as an interaction between the electronic collective excitation in the nanoparticle (plasmon) and light, which can avoid the diffraction limit prohibition and allows to see and to study extraordinary small object. Two interesting applications are presented related with the nano-plasmons such as laser effect due to the high near electric fields that implies great amplification properties and on the other side their ability to create nano-cavities, where the tiny forces present in the nano-systems are able to manipulate very small objects like molecules and cells.