آنتن‌های رادیویی در تلویزیون‌ها و تلفن‌های همراه سیگنال‌های رادیویی را تقویت می‌کند از همین شیوه می‌توان برای تقویت نور نیز استفاده کرد.

پژوهشگران مرکز ملی تحقیقات علمی فرانسه (CNRS) با همکاری همتایان خود در دانشگاه آیکس مارشال موفق شدند برای نخستین بار با استفاده از رشته‌های کوتاه دی‌ان‌ای و نانوذرات طلا آنتن نوری تولید کنند که قادر است نور را به‌دام انداخته و دوباره نشر دهد.

نتایج این پژوهش که در آن جزئیات ساخت این آنتن نوری آمده در قالب مقاله‌ای تحت عنوان Accelerated single photon emission from dye molecule-driven nanoantennas assembled on DNA در نشریه Nature Communications به چاپ رسیده است.

ادامه این تحقیقات می‌تواند به تولید دیودهای نشر نور کاراتر، پیل‌های خورشیدی کوچک‌تر و حتی کرایوفتوگرافی کوانتومی منجر شود.

از آنجایی که نور خاصیت موجی دارد؛ بنابراین می‌توان آنتن‌هایی تولید کرد که پرتوهای نوری را تقویت کند. مکانیسم این تقویت دقیقا مشابه آن چیزی است که در آنتن‌های رادیویی و تلویزیونی اتفاق می‌افتد.

با این حال، از آنجایی که پرتوهای نوری میلیون‌ها برابر سریع‌تر از امواج رادیویی نوسان دارند؛ بنابراین یک شی بسیار کوچک در ابعاد نانو لازم است تا بتواند این پرتوهای بسیار سریع را دریافت کند. محققان این پروژه از دو نانوذره طلا برای تولید این آنتن استفاده کردند.

این گروه تحقیقات فرانسوی از موسسات فرانسل و لانگیوین برای اولین بار این نانوآنتن را با الهام از طبیعت تولید کردند. این نانوآنتن دارای ساختاری بسیار ساده بوده به‌ طوری که کار با آن بسیار آسان است.

این گروه تحقیقاتی نانوذرات طلا به ابعاد 36 نانومتر را رشد دادند سپس یک رنگ آلی فلورسانس را روی رشته‌های دی‌ان‌ای کوتاه سنتز شده به‌ طول 10 تا 15 نانومتر قرار دادند. این مولکول‌های فلورسانس مانند منبع کوانتومی عمل می‌کند و برای آنتن فوتون‌های مورد نیاز را تامین می‌کند. نانوذرات به‌ کار رفته در این سیستم موجب تقویت برهمکنش میان نور و آنتن می‌شود.

پژوهشگران این پروژه میلیاردها نانوآنتن را در فاز محلول تولید کردند در این نانوآنتن‌ها محل قرار گیری مولکول فلورسانس بسیار دقیق بوده و با کنترل بالایی با دقت نانومتری تعیین شده بود برای این کار از ویژگی‌های اسکلتی دی‌ان‌ای استفاده شده بود.

تمام این کارها با کمک فناوری لیتوگرافی رایج انجام شد فناوری که امروز برای تولید میکروپردازشگرها استفاده می‌شود.

با تداوم این تحقیقات و کوچک‌سازی، می‌توان LEDهای کاراتر، شناساگرهای سریع‌تر و پیل‌های خورشیدی متراکم‌تر وکوچک‌تر تولید کرد. از این منبع نوری نانومقیاس می‌توان در کرایوفتوگرافی کوانتومی استفاده کرد.