Cientistas da Tomsk Polytechnic University e da University of Chemistry and Technology (Praga, República Tcheca) criaram novos sensores químicos para espectrômetros Raman, dispositivos que medem a composição quantitativa e qualitativa de substâncias e suas estruturas com alta precisão. Eles equiparam sensores com compostos químicos orgânicos e para a determinação de corantes proibidos na Europa e metais pesados ​​na água em concentrações ultrabaixas.

Os últimos resultados do estudo foram publicados em Sensores e Atuadores B:Químico .

Os sensores consistem em um material multicamadas baseado em uma fina película de ouro medindo 1x0,5 cm. A superfície do substrato é modificada em uma estrutura em forma de onda. Usando reagentes especiais, Os cientistas da TPU enxertam compostos orgânicos na superfície do substrato por uma modificação covalente da superfície por meio da química do diazônio.

'A novidade é que combinamos métodos químicos e físicos, 'diz Pavel Postnikov, professor associado do Departamento de Substâncias Orgânicas e Materiais Poliméricos. 'Nossos colegas em Praga prepararam os substratos usando métodos físicos e nós modificamos os compostos orgânicos usando métodos químicos. Os sensores resultantes foram capazes de detectar metais pesados ​​em concentrações ultrabaixo. Podemos monitorar concentrações de traços de substâncias. Assim, a sensibilidade dos sensores para corantes atinge 10-16 mol, e para metais pesados, é cerca de 10-14 mol.

'O processo de análise é muito simples:colocamos o sensor na água, e moléculas de substâncias tóxicas são imobilizadas na superfície do substrato. A análise de corantes é mais difícil, ' ele diz. «Usamos um polímero interessante que é solúvel em água à temperatura ambiente e quando aquecido torna-se insolúvel. As cadeias de polímero capturam moléculas de corante e, quando aquecido, pressione-os para a superfície. Então, retiramos o substrato e colocamos no espectrômetro. Conseguimos o resultado em dois minutos. '

A longo prazo, esses sensores podem ser usados ​​para monitorar líquidos na tecnologia de alimentos, medicina e estudos ambientais.

'Leva vários minutos para fazer esta análise. Portanto, ele pode ser usado no local. Por exemplo, é possível analisar amostras de reservatórios e receber um resultado imediato mostrando se há alguma substância tóxica presente na água, mesmo em concentrações ultrabaixas, 'diz Postnikov.