Dispositivos ultrassensíveis estão sendo desenvolvidos para detectar compostos biológicos e químicos.

Os dispositivos de ressonância plasmônica de superfície (SPR) são a referência em sensoriamento óptico. Eles são usados ​​para detectar biomarcadores de doenças, descobrindo drogas, analisando produtos químicos, garantindo a qualidade e segurança dos alimentos, e detecção de poluentes em nosso meio ambiente. Dispositivos SPR podem detectar moléculas dentro de algumas centenas de nanômetros de suas superfícies metálicas. Quando uma molécula alvo se liga a moléculas de detecção colocadas na superfície do dispositivo, isso altera o caminho da luz viajando através do meio, mudando seu 'índice de refração'. Essa alteração é usada para indicar a presença da molécula.

Os cientistas estão trabalhando para melhorar a sensibilidade, compactação e custo dos dispositivos SPR, modificando os materiais usados ​​para fazê-los.

Brian Corbett e Muhammad Khan, da University College Cork, na Irlanda, revisaram as pesquisas mais recentes no campo de dispositivos de 'ondas de superfície Bloch', publicando suas descobertas no jornal Ciência e Tecnologia de Materiais Avançados .

As ondas de superfície de Bloch (BSW) são ondas de luz que viajam na superfície de materiais isolantes - ou 'dielétricos', como o vidro. Os pesquisadores estão testando o uso de materiais dielétricos, em vez dos metais normalmente usados ​​para as superfícies dos dispositivos SPR, para desenvolver dispositivos BSW. Ao fazê-lo, eles estão detectando mudanças ainda menores no índice de refração do material.

"As ondas de superfície Bloch podem ser usadas para uma variedade de aplicações de detecção, "diz Corbett." Eles também podem ser potencialmente usados ​​como uma plataforma para circuitos ópticos integrados compactos, ", acrescenta. Corbett espera que os dispositivos BSW se tornem comercialmente disponíveis nos próximos anos.

Corbett e Khan projetaram um sensor BSW simples, empregando silício como material de superfície, que eles acreditam ter vantagens práticas devido à facilidade com que fornece e detecta ondas de luz.

"A pesquisa mostra que as ondas de superfície podem ser facilmente geradas e fornecem uma medida sensível para detectar a ligação de um material em uma superfície, "diz Corbett." Esses sensores podem fornecer detecção em tempo real e podem ser uma forma de rastrear a presença de biomarcadores para diferentes doenças, como câncer e doença de Alzheimer, no consultório do médico. "

Os sensores BSW ainda precisam ser testados quanto à durabilidade em ambientes reais, disse Corbett. O objetivo da equipe é desenvolver uma plataforma de detecção on-chip com alta sensibilidade que possa ser usada em dispositivos de bancada ou até mesmo baseados em smartphones, ele diz, com potencial aplicação no monitoramento da qualidade da água.