Neuvěřitelných 85% dopadajícího viditelného světla přemění na elektrickou energii fotoelektroda, kterou sestrojili experti z japonské Hokkaidské univerzity v Sapporu. 100 nm silný zlatý film pokryli vrstvou polovodivého oxidu titaničitého TiO₂ o tloušťce 30 nm. Na povrch hustě nasázeli nanočástice rovněž ze zlata (viz obr.). Spodní zlatá vrstva funguje jako zrcadlo, které po osvícení vytvoří se zlatými nanočásticemi rezonátor zachycující dopadající světlo.

Mezi nanočásticemi a zlatou vrstvou vznikají silně absorbující plazmony, což jsou společné vibrace volných elektronů v pevných látkách. Popisujeme je formálně jako virtuální (pomyslné) částice. Zařízení absorbuje viditelné světlo tak silně, že na pohled je černé, jak vidíme na obrázku. Fotony pohlcené nanočásticemi zlata excitují elektrony, které přecházejí do vrstvy oxidu titaničitého a mohou se podílet na dalších chemických reakcích či výrobě elektřiny. V popsaných experimentech je vědci využili ke štěpení vody na vodík a kyslík.

„Naše fotoelektroda úspěšně vytvořila nový stav, ve kterém plazmon silně interaguje s viditelným světlem zachyceným ve vrstvě oxidu titaničitého, což umožňuje, aby nanočástice zlata absorbovaly široký rozsah vlnových délek. Účinnost přeměny světelné energie je 11krát vyšší než u systémů bez rezonátoru,“ vysvětluje šéf vědeckého týmu prof.Hiroaki Misawa.