Nanoscale communications based on Förster resonance energy transfer (FRET)

Nano-haberleşme nano boyutlu makineler arasında haberleşme ağları geliştirerek nanomakinelerin kısıtlı yeteneklerini yenilikçi uygulamalarda faydalanılmak üzere geliştirmeyi amaçlayan yeni ve disiplinlerarası bir araştırma alanıdır Bu tezde, yariletken nano-tanecikler ve organik boyalar gibi floresan moleküller arasında gözlemlenen ve fiziksel olarak gerçeklenebilen bir fenomen olan Förster Rezonans Enerji Transferi'ne (FRET) dayalı nano boyutlu kablosuz haberleşme metodu önerilmiş ve incelenmiştir. Öncelikle, FRET teorisi temel alınarak, floresan özellikli iki nano-makine arasındaki tekli eksiton iletimine dayalı FRET tabanlı noktadan noktaya haberleşme kanalı bilgi kuramsal olarak modellenmiştir. Buna ilaveten, çoklu eksiton iletimine dayalı FRET tabanlı nano boyutlarda noktadan noktaya ve yayım haberleşmesinin performansı gerçekçi Monte Carlo simülasyonları ile analiz edilmiştir. Bu tezde ayrıca, çok basamaklı FRET tabanlı uzun mesafeli bir nano-haberleşme kanal da önerilmiştir. FRET tabanlı haberleşme ağları için elektriksel ve kimyasal olarak uzaktan kontrol edilebilen iki ayrı sinyal yönlendirme mekanizması tasarlanmmıştır. Ayrıca, FRET tabanlı mobil tasarsız moleküler nano-ağlar ve mobil moleküler sensör/aktör nano-ağları için analitik modeller geliştirilmiştir. Son olarak, Fluorescein ve Rhodamine B organik boya molekülleri arasında FRET ile deneysel olarak bilgi aktarımı gerçekleştirilmiştir. Bu deney, nano boyutlarda bilgi aktarımının fiziksel olarak gerçekleştirilebildiği öncü çalışmalardan biri olmuştur.