p Cientistas da Far Eastern Federal University (FEFU) com colegas da Rússia, Japão, e a Austrália desenvolveram um sensor multiuso baseado em um filme de ouro especialmente projetado, cuja superfície contém milhões de nanoantenas parabólicas produzidas por impressão a laser de femtossegundo. O sensor identifica moléculas em concentrações de traços, detectá-los em ambientes líquidos e gasosos. Pode ser facilmente ajustado para fornecer diferentes modalidades, incluindo estudos biológicos, tarefas médicas e de segurança. A pesquisa relacionada é publicada em Nanomateriais . p O sensor reage às menores mudanças do ambiente na proximidade de sua superfície, por exemplo. gás ou moléculas orgânicas, mudanças no índice de refração local de um líquido, etc. e pode ser aplicado para bioanálise, monitoramento ambiental, análise de qualidade alimentar, e vários sistemas de segurança.

p "Apesar do progresso significativo que a ciência fez no campo dos sensores físico-químicos de alta precisão nas últimas décadas, ainda são necessárias tecnologias flexíveis e baratas para a fabricação de sensores multifuncionais baratos, combinando diferentes modalidades de medição em um único dispositivo. As tecnologias litográficas existentes para a fabricação de tais sensores consomem tempo e dinheiro e, portanto, não são adequadas para produção em massa. Propomos uma tecnologia de impressão a laser eficiente e barata para resolver o problema mencionado. Usando-o, podemos facilmente produzir elementos sensores com a morfologia de superfície desejada e propriedades ressonantes, otimizado para mesclar diferentes modalidades de detecção e ter resistência mecânica suficiente para operar em ambientes líquidos, "disse Aleksandr Kuchmizhak, bolsista da FEFU STI de Realidade Virtual e Aumentada.

p O sistema de sensor baseado em filme de ouro nanotexturado foi fabricado por impressão direta a laser femtossegundo. A exposição de um filme de ouro ultrafino a pulsos de femtossegundo único resultou na formação de milhões de nanoestruturas parabólicas ocas (nanovazes), as chamadas nanoantenas. Uma matriz ordenada dessas nanoestruturas tem propriedades ópticas ressonantes pronunciadas. Eles convertem efetivamente a radiação incidente das faixas espectrais visível e IV em ondas de superfície especiais, os chamados plasmons de superfície, que fornecem ao sensor sua notável sensibilidade às mudanças nas redondezas.

p Cientistas da FEFU, FEB RAS e MEPhI, bem como do Instituto de Tecnologia de Nagoya (Japão), A Tokai University (Japão) e a Swinburne University of Technology (Austrália) participaram do trabalho.

p Anteriormente, cientistas da FEFU e da Swinburne University of Technology se uniram a colegas indianos e japoneses, desenvolveu um elemento óptico baseado em uma série de nanoantenas de silício em forma de cruz. Sendo organizado de forma adequada, essas nanoantenas formaram uma placa de onda espiral para faixas espectrais de infravermelho médio e THz, permitindo a conversão de um feixe gaussiano comum em um feixe de vórtice singular. O elemento óptico visava conduzir estudos laboratoriais avançados da estrutura das proteínas na faixa espectral de IV, bem como estudar novos compostos moleculares quirais.