Тончайший лист дисульфида молибдена — материала толщиной в один атом — умеет светиться, когда на него падает свет. Но свет этот не простой: в нём смешаны два очень близких цвета, которые учёные называют экситонами А и В. Их разделяет совсем немного энергии — как два соседних дома на одной улице. Выделить один цвет без другого трудно, а нужно: такие материалы обещают стать основой для крошечных источников света и датчиков.
Авторы работы предложили поставить рядом с листом полые золотые цилиндры — как крошечные колодцы, стоящие вертикально. Золото умеет собирать свет вокруг себя и усиливать его, словно линза, но в наномасштабе. Меняя высоту и ширину цилиндра, можно настроить его так, чтобы он усиливал именно тот цвет, который нужен — либо А, либо В. Между золотом и листом оставляют тонкую прокладку-изолятор, чтобы свет не гасился, а наоборот, разгорался.
Это как если бы у вас была гитара с двумя струнами, звучащими почти одинаково, а вы научились дёргать только одну, причём громче прежнего. Такой контроль открывает путь к устройствам, где цвет свечения можно переключать, не меняя сам материал.
Так что будущие оптические чипы, возможно, будут выглядеть как лист полупроводника, усеянный золотыми колодцами, каждый из которых отвечает за свой оттенок.
Золото в наномасштабе перестаёт быть просто жёлтым металлом: его цвет зависит от размера и формы частиц, поэтому наноцилиндры могут «настраиваться» на нужный оттенок.
В романе Нила Стивенсона «Алмазный век» нанотехнологии позволяют строить устройства атом за атомом; похожий принцип точной настройки света используется и здесь.