Schalter für die NanooptikDNA und Gold-Nanostäbchen als Lichtschalter
Die Elektronik hat Konkurrenz bekommen. Information wird immer häufiger mit Licht statt Elektronen übertragen und verarbeitet. Und wie die elektronischen Bauelemente sollen ihre photonischen Pendants auf Nanoformat schrumpfen.
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Das Prinzip des DNA-Lichtschalters: Im entspannten Zustand formen die beiden Gold-Stäbchen ein rechtwinkliges Kreuz (mitte). Mit dem DNA-Fragment R1 lässt sich die Blockade am DNA-Strang a lösen, der mit einem der beiden Gold-Stäbchen verbunden ist. Nun vereinigen sich die Stränge a und b und verformen das Kreuz zu einem Andreaskreuz mit einem Winkel, bei dem die Gold-Nanostäbchen linksdrehend polarisiertes Licht absorbieren. Das DNA-Fragment R2 bewirkt, dass sich die Stränge c und d zusammenschließen, wobei ein Andreaskreuz mit einem Winkel entsteht, bei dem rechtsdrehend polarisiertes Licht absorbiert wird. Die komplementären DNA-Fragmenten R1k und R2k lösen die Fragmente a und b beziehungsweise c und d wieder voneinander – das Kreuz entspannt sich. (Bild: Nature Materials 2014 / MPI für Intelligente Systeme)