Prim Hírek

A Magyar Tudományos Akadémia alelnöke a közelmúltban a Texasi A and M Egyetemen rendezett kvantumoptikai konferencián meghívott előadóként számolt be ezekről a kutatásokról, jövőre pedig vitaindító előadást tart ugyanott ebben a témában, s mellé egy teljes szimpóziumot szervez.

"Ez a maximum, amit egy témánál el lehet érni. Ez azt is jelenti, hogy Magyarországot már nem csupán én képviselem, hanem kollégáim közül is valaki ott lesz" - mondta az MTI-nek az MTA alelnöke.

S miért oly izgalmasak a felületi plazmonok? Kroó Norbert magyarázata szerint van néhány olyan tulajdonságuk, amely megkülönböztetett alkalmazást tesz lehetővé.

"Fény segítségével, egy kis ügyeskedéssel a fém felületén lévő úgynevezett vezetési elektronokat hullámszerű mozgásra kényszeríthetjük, melyben sűrűsödések és ritkulások váltják egymást. Ezek hullámhossza pedig rövidebb a gerjesztő fény hullámhosszánál. Megszoktuk, hogy a fény hullámhossza határt szab az optikai rendszerek felbontóképességének, ugyanis ha két pont közelebb van, mint a hullámhossz fele, az egy pontnak látszik. Ez a felbontóképesség határa (a difrakciós limit), ami az optikai rendszerek egyik átka. Ez a határ az új típusú fényre nem igaz, amelyben tetszőlegesen közeli pontokat is föl lehet oldani" - hangsúlyozta Kroó Norbert.

Kifejtette, ez az egyik feltétel, amiért érdemes olyan chipekben gondolkodni, amelyek az új típusú fénnyel működnek. Eddig az optikai chipek azért nem terjedtek el, mivel "nagyon nagyok", az elemeknek nagyobbaknak kell lenniük, mint a fény hullámhossza.

"Ha például a látható fényt használjuk, akkor fél mikronnál kisebb felbontást nem lehet elérni. Ennek viszont semmi értelme sincs, hiszen az elektronikus chipek már egytized mikron alatt vannak felbontásban, elemsűrűségben."

Ismertetése szerint az új típusú fénynek van még egy érdekes tulajdonsága, mégpedig az, hogy tiltott sávot lehet benne létrehozni.

"Az elektronikus tranzisztorok működésének az az alapja, hogy a félvezetőkben van olyan tiltott sáv, amelyben elektron nem mozoghat. Ilyen tiltott sávot létre lehet hozni a felületi plazmonoknál is, ez a másik feltétele az optikai tranzisztor létrehozásának, amelyeket össze is lehet kötni" - magyarázta a tudós.

Mint kifejtette, speciális lencsével össze lehet gyűjteni a viszonylag nagy területen képződő felületi plazmonokat, akár egy nanométerre (a méter ezermilliomod részére) fókuszálva az új típusú fényt.

"Ezen tulajdonságok miatt izgalmas ezekkel a plazmonokkal foglalkozni. A texasi konferencián egy tucatnyi olyan előadás hangzott el, amelyeknek valamilyen köze van a felületi plazmonokhoz. Segítségükkel tetszőleges információs és kommunikációs technológiai feladatokat ellátó optikai chipet lehet összerakni, melyek 10-20 éven belül elektronikus megfelelőik versenytársai lehetnek. 1 nanométeres, azaz száz atomnyi egységek képeznék az integrált áramkörök elemeit. A fény ötször gyorsabban terjed mint az áram, ez egy gyorsabb chip lenne, s nagyobb lenne a memória kapacitása is. A felületi plazmonok így egy kvantumszámítógép alapelemei lehetnek" - mondta Kroó Norbert.

Ismertetése szerint Tajvanon már foglalkoznak azzal, hogy a felületi plazmonokkal működő fejjel olvassák le a winchester információit.

"A plazmonok másik alkalmazási területe gyógyászat lehet. Texasban magyar származású kutató, Naomi Halas irányításával egy olyan technológiát fejlesztettek ki, amellyel körülbelül 100 nanométernyi szigetelőgömböket tudnak előállítani. Ezeket vékony aranyréteggel borítják be, majd bejuttatják rákos szövetekbe, s megvilágítják. A megvilágító fény ezeken az aranybevonatú gömböcskéken lokalizált felületi plazmonokat hoz létre. Ezek óriási elektromos tereket képviselnek, s így szétroncsolják a rákos sejteket" - magyarázta Kroó Norbert.

Mint elmondta, az új rákterápiát nemcsak külsőleg, a bőrön lehet alkalmazni, hanem üvegszálon a fényt be lehet vinni a testbe és ott is el lehet roncsolni a daganatos szöveteket.

"Beinjektálják a gömböcskéket oda, ahová kell, majd üvegszálon beviszik a fényt és roncsolják a daganatos szöveteket. Az amerikai Élelmiszer-  és Gyógyszer-engedélyezési Hivatal (FDA) most adott engedélyt arra, hogy az eljárást embereken is kipróbálják" - hangsúlyozta Kroó Norbert.