Kas ir plazmonika?

Optiskā datu pārsūtīšana, tāpat kā optiskās šķiedras gadījumā, nodrošina lielu joslas platumu, taču tai ir nepieciešami apjomīgi “vadi” — tiešām caurules ar atstarojošu iekšpusi. Elektroniskā datu pārsūtīšana darbojas ar frekvencēm, kas ir zemākas par optisko šķiedru, taču ir nepieciešami tikai sīki vadi. Plazmonika, ko dažreiz sauc par “gaismu uz stieples”, ļautu pārraidīt datus optiskās frekvencēs gar niecīga metāla stieples virsmu, neskatoties uz to, ka dati pārvietojas elektronu blīvuma sadalījumu, nevis fotonu veidā.

Galvenais šīs tehnoloģijas ierobežojums mūsdienās ir tāds, ka plazmoni mēdz izkliedēt jau pēc dažiem milimetriem, padarot tos pārāk īslaicīgus, lai kalpotu par pamatu datoru mikroshēmām, kuru diametrs ir daži centimetri. Lai sūtītu datus lielākā attālumā, tehnoloģijai būtu nepieciešami vēl vairāk uzlabojumi. Galvenais ir izmantot materiālu ar zemu refrakcijas koeficientu, ideālā gadījumā negatīvu, lai ienākošā elektromagnētiskā enerģija tiktu atspoguļota paralēli materiāla virsmai un pēc iespējas tālāk pārraidīta visā tā garumā. Nav dabīgu materiālu ar negatīvu refrakcijas indeksu, tāpēc efektīvu plazmonisko ierīču izgatavošanai jāizmanto nanostrukturēti materiāli. Šī iemesla dēļ plazmonika bieži tiek saistīta ar nanotehnoloģiju.

Pirms pilnībā plazmonisko mikroshēmu izstrādes tehnoloģija, iespējams, tiks integrēta ar parastajām silīcija ierīcēm. Plazmoniskie vadi var darboties kā liela joslas platuma maģistrāles visā mikroshēmas noslogotākajās vietās. Šī tehnoloģija ir izmantota arī biosensoros. Kad konkrēta proteīna vai DNS molekula atrodas uz plazmonu nesoša metāliska materiāla virsmas, tā atstāj savu raksturīgo zīmi leņķī, kurā tā atspoguļo enerģiju.