p Pesquisadores da Universidade de Delaware estão desenvolvendo sensores que esperam permitir em tempo real, detecção in situ de poluentes da água e do ar de maneira econômica e ecologicamente correta. p Juejun Hu e Chaoying Ni, do Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais da UD, estão criando pequenos, dispositivos altamente sensíveis que detectam orgânicos, espécies moleculares inorgânicas e biológicas em níveis baixos no meio ambiente. A equipe é financiada por uma concessão inicial do Programa Experimental de Delaware da National Science Foundation para Estimular a Pesquisa Competitiva (EPSCoR).

p "Estamos fazendo nanoestruturas para detectar moléculas químicas de uma maneira muito sensível, "disse Hu, um professor assistente que é o pesquisador líder do projeto.

p Com mais pesquisa e desenvolvimento, os dispositivos podem ser integrados em portáteis, pacotes de sensores alimentados por bateria, substituindo detectores moleculares mais tradicionais, que requerem equipamentos volumosos e caros.

p Implantado em uma rede no campo, uma série de pequenos sensores pode detectar contaminação no ar, água e solo em tempo real e transmitir essas informações sem fio para um computador.

p Um grande obstáculo que impede que pequenos sensores se tornem substitutos práticos para máquinas volumosas é que a nova tecnologia é ainda menos sensível e específica em sua detecção do que os instrumentos atualmente em uso. O projeto visa criar sensores que superem esses obstáculos.

p "É um novo tipo de sensor, "disse Ni, professor adjunto. “É muito pequeno e, mais importante, é muito sensível e muito específico. "

p Os pesquisadores usam um feixe de íons focalizado (FIB) para fazer furos em uma tira fina de vidro calcogeneto (ChG) com alguns micrômetros de espessura, ou cerca de um décimo da largura de um cabelo. Quando a luz passa pela faixa, as moléculas do ambiente absorvem seletivamente uma ou algumas cores específicas da luz. Os sinais de absorção ótica exclusivos podem ser usados ​​para identificar a presença e a concentração das moléculas de interesse. Os pesquisadores planejam agrupar vários dos minúsculos, dispositivos do tamanho de chips juntos para criar um sensor capaz de detectar vários tipos de moléculas.

p "No fim, o dispositivo será muito sensível em comparação com a tecnologia atual. Esperamos uma melhoria de cerca de duas a quatro ordens de magnitude, "disse Hu." Também será pequeno e deixará uma pegada muito pequena. Uma vez integrado, será do tamanho de um disco de hóquei e pode ser colocado discretamente no ambiente. "

p Desde que os pesquisadores iniciaram o projeto há cerca de um ano, eles criaram vários chips com sucesso, embora tenham encontrado alguns problemas ao longo do caminho.

p "Fabricar o dispositivo foi difícil, "disse Ni." Os buracos têm que ser perfurados com grande precisão. É por isso que precisamos do feixe de íons focado, que acabou por ser perfeito para este projeto. "

p Embora o projeto ainda esteja em seus estágios iniciais, com o teste tendo começado no outono passado, Hu já está prevendo os benefícios práticos que os dispositivos podem ter para o meio ambiente.

p "Seremos capazes de monitorar continuamente os poluentes ambientais, portanto, saberemos se a água de um riacho está ficando poluída ou se uma fábrica de produtos químicos está vazando. Também podemos usá-lo para detectar vazamentos tóxicos em plantas industriais, " ele disse.

p Hu acrescentou que, uma vez que a tecnologia é sensível o suficiente, sensores em escala de chip podem ser úteis em outros campos, incluindo biomedicina.

p "Poderíamos usar os dispositivos para verificar a existência de certas doenças, analisando a respiração de um paciente, "disse ele." O sensor seria capaz de detectar vestígios de moléculas no ar que exalam. "

p Ni concordou que os dispositivos poderiam ter um impacto significativo. "Eles podem ser um tipo de mudança de jogo, " ele disse.