Вчені матеріалознавці з Центру Нано/Біо інтерфейсу Університету Пенсільванії продемонстрували перетворення оптичного випромінювання в електричний струм в молекулярному електричному колі. Система, що являла собою масив молекул золота нанорозмірів, відреагувала на електромагнітні хвилі шляхом утворення поверхневих плазмониів, які викликали і спрямовували електричний струм через молекулу, аналогічно до фотоелектричних сонячних елементів.

Результати можуть бути корисними у технологічному підході до більш енергоефективного вловлювання схемами нано масштабів, які зможуть себе заряджати від сонячних променів. Останнім часом поверхневі плазмони були задіяні в різних світлочутливих пристроях, таких як біосенсори.

Можливо також, що система зможе бути використана для зберігання комп'ютерних даних. Хоча традиційний процесор комп'ютера представляє дані в двоїчній формі так/ні, машина, яка використовуватиме такі фотоелектричні схеми зможе зберігати дані  відповідно до довжини хвиль світла.

Оскільки молекулярні сполуки виявляють широкий спектр оптичних та електричних властивостей, стратегії для виготовлення, випробувань та аналізу висвітлені в цьому дослідженні, можуть стати основою нового ряду пристроїв, в яких електричні властивості однієї молекули, контрольовані плазмонами можуть бути підібрані з урахуванням широкого застосування в плазмонних схемах, оптико-електронних та енерго-вловлюючих пристроях.

Дон Боннел, професор матеріалознавства і директор Центру Нано/Біо разом з колегами виготовили матрицю світлочутливих наночастинок золота, прив'язавши їх до скляної підкладки. Звівши відстань між наночастинками до оптимального значення, дослідники використали оптичне випромінювання для збудження провідних електронів, які називаються плазмони, щоб спрямувати їх рух по поверхні наночасток золота і фокусувати світло на місці, де молекули поєднуються. Плазмонний ефект підвищує ефективність генерації струму в молекулі від 400 до 2000 відсотків, який потім може бути переданий через мережу назовні.

У випадку, коли оптичне випромінювання збуджує плазмони поверхні, а наночастинки оптимально з’єднані, між частинками і захопленими золотом наночастинками встановлюється велике електромагнітне поле. Потім частинки спаровуються одна з одною, утворюючи шлях просування між протилежними електродами. Розмір, форма і відстань можуть змінюватися, щоб відповідати задуманому місцю фокусування світла. Якщо розмір, форма та відстань між частинками оптимізовані для отримання "резонансних" оптичних антен, фактор підсилення може досягати тисяч одниниць.