Új tudományterület, a plazmonika

A konferenciát, amelyen a lézerfizika és kvantumfizika vezető szakemberei vettek részt, az idén negyvenedik alkalommal rendezték meg. Magyarországot ketten képviselték, Kroó Norbert fizikus, a Magyar Tudományos Akadémia alelnöke mellett Varró Sándor elméleti fizikus vett részt a rendezvényen. „A fény segítségével a fém felületén lévő úgynevezett vezetési elektronokat hullámszerű mozgásra lehet kényszeríteni, amelyben sűrűsödések és ritkulások váltják egymást. Ezek hullámhossza rövidebb a gerjesztő fény hullámhosszánál” – magyarázta Kroó Norbert az új altudományt. Kroó munkatársaival a Szilárdtestfizikai és Optikai Kutatóintézetében a világon másodikként kezdett el foglalkozni az „új típusú fénynek” nevezett felületi plazmonokkal.

A fény hullámhossza határt szab az optikai rendszerek felbontóképességének, hiszen ha két pont közelebb van egymáshoz, mint a hullámhossz fele, az egy pontnak látszik; ez a limit azonban nem vonatkozik az új típusú fényre, amelyben tetszőlegesen közeli pontokat is fel lehet oldani. „Ennek köszönhetően rohamosan terjed a felületi plazmonok alkalmazása, amelyek egyaránt felhasználhatók rákos daganatok elpusztítására, az információs technológiákban vagy a kémia területén” – sorolta az alkalmazási lehetőségeket az MTA alelnöke.

Plazmonnal a rák ellen

Ismertetése szerint a magyar származású Naomi Halas, a Rice Egyetem professzora már a gyógyításban, kúraszerűen is alkalmazza a felületi plazmonokat kemoterápiával együtt. „Szigetelő gömböcskéket vonnak be arannyal, majd a véráramon keresztül eljuttatják azokat a daganatba, amelyet megvilágítanak. A fény a gömböcskéken lokalizált felületi plazmonokat hoz létre. Ezek óriási elektromos tereket képviselnek, amelyek aztán szétroncsolják a rákos szöveteket” – hangsúlyozta a fizikus.

Mint kifejtette, az optikában használatos lencsék nem tökéletesek. Több lencsét kell egy fényképezőgépben összerakni, hogy mindenféle korrekciót végre lehessen hajtani – színkorrekciót, térbeli torzítási korrekciót és egyebeket. A felületi plazmonokból ellenben ideális lencsét lehet alkotni.

Kroó Norbert saját előadását ismertetve elmondta, kutatócsoportja egyrészt azt vizsgálja, hogy miként lehet az optikában nagy lézerek segítségével zajló folyamatokat lényegesen kisebb lézerekkel is véghezvinni, kihasználva, hogy a felületi plazmonok erősítőként működnek. Így olcsóbban, egyszerűbben lehet sok mindent megvalósítani, másrészt sok helyen van szükség nagyon rövid lézerimpulzusokra. Amennyiben ezekkel gerjesztik a felületi plazmonokat, olyan elektronok szabadulnak fel, amelyek rövid impulzusokat adnak. E rövid impulzusokat ma már kémiai folyamatokban alkalmazhatók, hogy megfigyeljék, miként viselkednek a molekulák egy-egy vegyi reakció során.

Az akadémiai alelnök, aki az Európai Kutatási Tanács magyar tagja, a Texasi A and M Egyetem kvantumoptikai konferenciáján is előadást tartott: a szakmai kérdések mellett uniós kutatói pályázatokról is beszélt. „Elmondtam, hogy milyen programok vannak, biztattam a résztvevőket, hogy jöjjenek át Európába, dolgozzanak itt, mert ezeket a pályázati pénzeket itt kell felhasználni. Elsősorban azt szeretnénk, ha európaiak térnének vissza, de az sem baj, ha amerikaiak jönnek” – mondta Kroó.