מולקולה אינה גוף קשיח ונוקשה, וגרעיני האטומים המרכיבים אותה מתנודדים ללא הרף זה ביחס לזה. לכל מולקולה תנועות אופייניות מסוג זה, המכונים אופני תנודה ונקבעים בהתאם לדרגות החופש השונות בתוך המולקולה – המתארות למעשה את התנועות האפשריות של כל האטומים שבה. מצבי תנודה בסיסיים קיימים אפילו בתנאים של טמפרטורת האפס המוחלט, אך בטמפרטורות גבוהות יותר, התנודות מתגברות. הגברה נוספת של תנודות נוצרת בעקבות תהליך המכונה עירור, כלומר העברת המולקולה למצב "מעורר" בעל אנרגיה גבוהה יותר, למשל באמצעות בליעת אנרגיה של קרינה אלקטרומגנטית. העברת עירור תנודות בין דרגות חופש שונות בתוך המולקולה או בין המולקולה המעוררת לבין מולקולות הסובבות אותה בתמיסה היא תהליך בסיסי בעל חשיבות רבה. תהליכים המבוססים על העברת עירור תנודות כוללים, למשל, העברת אותות במולקולות ביולוגיות והולכת חום מולקולרית. בנוסף, תהליכי העברת עירור משמשים חוקרים כדי ללמוד פרטים על מבנים מולקולריים ולעקוב אחרי שינויים מבניים. מחקר זה עסק בבחינת נתיבים יעילים של העברת עירור תנודות במערכות מולקולריות המערבות קשרי מימן (קשרים בין-מולקולריים המחזיקים, למשל, את מולקולות המים יחדיו). בהרבה מקרים קשרי מימן מהווים גורם מכריע בעיצוב של מבנים מולקולריים. העברת עירור תנודות בין מולקולות שונות המחוברות על ידי קשרי מימן נבחנה על סקלת זמנים אולטרה-מהירה מכיוון שתהליכים אלה מתרחשים תוך כדי מיליונית של מיליונית שנייה. לצורך מדידות אולטרה-מהירות נעשה שימוש בסדרות של פולסי לייזר קצרים. המחקר התמקד במספר מערכות מודל שהורכבו ממולקולות קטנות כדי לאפשר הבנה פרטנית של תהליכי העברה. הניסויים נעשו על ידי עירור של אופן תנודה מסוים במולקולה ומעקב אחרי זמן הגעת העירור לאופן תנודה אחר במולקולה המקושרת בקשר מימן. כך בחנו מקרים של מולקולות בודדות וצברים של שתיים ושלוש מולקולות המקושרות על ידי קשרי מימן. ככל שמספר המולקולות בצבר גדול יותר, כך נוצרים יותר נתיבים להעברת העירור בין המולקולות. מצאנו שבמקרים מסוימים ריבוי של מולקולות בצבר מגביר את קצב התהליך כי הוא גורם ליצירה של נתיבים יעילים יותר, אך במקרים אחרים הוא גם מגביר את הסיכוי ליצירת נתיבים יעילים שלא מובילים להעברה בין-מולקולרית אלא להעברת עירור לדרגות חופש אחרות בתוך המולקולה המעוררת. בנוסף, מצאנו שקשרי מימן תוך-מולקולריים מגבילים את התנודות המערבות בתוכן את תנועת האטומים שמשתתפים ביצירת קשרי מימן. תופעה זו גורמת למולקולות מעוררות להתנדנד באופן אחיד לפרק זמן ארוך יותר. קשרי מימן בין-מולקולריים יכולים לייצר מבנים בין-מולקולריים מסודרים. מבנים כאלה יכולים לתמוך ביצירה של נתיבי העברת עירור יעילים. בדרך כלל תופעת היצירה של מבנים מסודרים מתרחשת במקרים של מולקולות ביולוגיות המורכבות מסדרות של חומצות אמינו ש"תוכננו" על ידי טבע או אדם "להתקפל" למבנה מסודר. לרוב סדרות של כמה עשרות של חומצות אמינו דרושות כדי לייצר מבנה מסודר, ושינויים קטנים ברצף שלהן עלולים לפגוע ביכולת של המולקולה ליצור מבנה כזה. מצאנו שאינטראקציה עם משטחים מתכתיים מכסף גורמת למולקולות גלוטאתיון (בעלות רצף של שלוש קבוצות אמינו בלבד) להסתדר על המשטח בצורה שמהווה גרעין שסביבו נוצרים מבנים מסודרים גדולים יותר על ידי אותה מולקולה. בניסויים אלה משטחי כסף מתכתי היוו חלקיקים קולואידיים ננומטרים שמולקולות הגלוטאתיון נספחו על פניהם. מכיוון שחלקיקי כסף בולעים אור בצורה מאוד יעילה, תופעה זו יכולה לשמש להעברה יעילה של האנרגיה שנבלעה דרך נתיבים מולקולריים אל "צרכני אנרגיית העירור" בסביבת החלקיקים והמולקולות. בנוסף, לצורך הגברת סיגנלים מולקולריים פיתחנו אנטנות בתחום האינפרה-אדום.