p (Phys.org) —Os cientistas do Imperial College London desenvolveram um sistema para detectar rapidamente vestígios de substâncias químicas como poluentes, explosivos ou drogas ilegais. p O novo sistema pode escolher uma única molécula alvo entre 10.000 trilhões de moléculas de água em milissegundos, prendendo-o em uma única camada de nanopartículas de ouro que se auto-montam.

p A equipe de cientistas, todos do Departamento de Química do Imperial, dizem que essa tecnologia abre caminho para o desenvolvimento de dispositivos compactos, reutilizável e fácil de montar, e pode ter uma variedade de usos, incluindo detecção de drogas ilegais, explosivos, poluentes em rios ou gases nervosos liberados no ar. Os resultados da pesquisa são publicados esta semana em Materiais da Natureza .

p Em um uso potencial, tal dispositivo pode detectar pequenos traços de explosivos ou outras substâncias ilegais deixados por criminosos nas superfícies que tocam. Os avanços feitos por esta equipe ajudariam os responsáveis ​​pela aplicação da lei a identificar e lidar com tais atividades envolvendo substâncias ilegais.

p Coautor de pesquisa, Michael Cecchini, disse:"Nosso sistema pode resolver um problema importante de testes químicos confiáveis ​​e portáteis para uso no mundo exterior. É muito sensível e pode muito bem ser usado para procurar por quantidades muito pequenas de uma molécula específica, mesmo em condições de trabalho, áreas públicas."

p As moléculas-alvo são identificadas por um efeito chamado Espalhamento Raman Aprimorado de Superfície (SERS) de luz. Esta técnica, que existe desde o final dos anos 1970, funciona porque cada molécula espalha a luz de uma maneira única. Pesquisas anteriores mostraram que o sinal pode ser amplificado pela captura de moléculas de uma maneira particular em uma camada de nanopartículas de metal. Contudo, essas folhas são complexas de fabricar.

p Os cientistas superaram esse problema lidando com interfaces de dois líquidos que não se misturam, como água e óleo, ou interface de água e ar. Ao manipular a carga elétrica das nanopartículas de ouro e a composição da solução, eles foram capazes de criar uma situação em que as partículas se alinham na interface entre os dois líquidos não misturáveis, ou entre um líquido e o ar.

p "O truque para alcançar a sensibilidade deste sistema às moléculas-alvo era encontrar as condições nas quais as nanopartículas se acomodariam na interface em distâncias próximas umas das outras sem se fundirem", comentou outro co-autor Jack Paget.

p Se as nanopartículas forem perturbadas, eles espontaneamente se arrumam de volta da maneira correta tornam o dispositivo mais robusto do que aquelas feitas de partículas rigidamente dispostas. Coautor de pesquisa, Vladimir Turek, disse:"O sistema mostra uma promessa real para detectores para uso em ambientes externos difíceis e aplicações de defesa, uma vez que os líquidos e nanopartículas podem ser facilmente substituídos para regenerar o dispositivo. "