p Pesquisadores da Oregon State University combinaram um dos pequenos milagres da natureza, a diatomácea, com uma versão de impressão a jato de tinta e sensor óptico para criar um dispositivo sensor excepcional que pode ser até 10 milhões de vezes mais sensível do que algumas outras abordagens comumente usadas. p Uma patente foi aprovada para a nova tecnologia "optofluídica", e as descobertas publicadas no jornal Nanoescala .

p Quando implementado em dispositivos de trabalho, esta abordagem pode melhorar a detecção biomédica de biomarcadores de câncer; ser usado para trabalhos forenses extraordinariamente precisos; salvar vidas de militares em situações de combate; detectar drogas ilegais; ou ajudar a dizer se os alimentos orgânicos são realmente livres de pesticidas ou não.

p A enorme sensibilidade e baixo custo da tecnologia podem ter aplicações infinitas, pesquisadores dizem, variando do monitoramento da saúde à proteção ambiental, experimentos biológicos e outros usos.

p "Alguns sensores existentes podem detectar compostos em níveis de uma parte por bilhão, o que parece muito bom, mas para muitos propósitos isso não é bom o suficiente, "disse Alan Wang, professor assistente de engenharia elétrica da OSU na Faculdade de Engenharia da OSU, e autor correspondente no estudo.

p "Com esta abordagem, podemos detectar alguns tipos de compostos em menos de uma parte por trilhão, sobre o nível de uma única molécula em uma pequena amostra. Isso é muito difícil. Além de sua sensibilidade, a tecnologia também pode funcionar com amostras ultrapequenas, é rápido, e deve ser muito barato de usar. "

p Este sistema combina óptica avançada com um sistema fluídico para identificar compostos. Com a maioria dos sistemas convencionais deste tipo, os fluidos devem fluir sobre uma superfície, e isso limita o transporte de moléculas específicas que você pode querer identificar, Disse Wang.

p As diatomáceas nesta nova tecnologia, Contudo, agem como "cristais fotônicos" naturais. Eles aproveitam as forças de convecção contra a difusão para ajudar a acelerar e concentrar moléculas em um espaço onde fótons de sensores ópticos podem ficar presos, interagir e identificar o composto por meio de assinaturas ópticas.

p "Uma diatomácea é natural, tipo vivo de fitoplâncton que cria muito preciso, estruturas minúsculas, "Disse Wang." Quando os líquidos são depositados nele com dispositivos a jato de tinta cuidadosamente controlados, as gotículas evaporam rapidamente, mas, no processo, carregam as moléculas de interesse para a superfície da diatomácea. Esta é a chave para aumentar a sensibilidade das medições fotônicas. "

p A tecnologia do sensor, pesquisadores dizem, pode identificar com rapidez e precisão quais compostos estão presentes, e aproximadamente quanto.

p Em uma demonstração nesta pesquisa, os cientistas tentaram identificar o trinitrotolueno, ou TNT, um dos ingredientes comuns em dispositivos explosivos - incluindo as minas ocultas que causaram vários ferimentos e mortes em situações de batalha. TNT é um produto químico com volatilidade muito baixa, o que significa que tem evaporação limitada, e, comparativamente, poucas moléculas escapam que poderiam permitir a detecção. Em uma bomba escondida, é difícil de encontrar.

p Esta nova tecnologia foi um milhão de vezes mais sensível na identificação de TNT do que outras abordagens comuns, Disse Wang. Um monitor baseado nesta abordagem, que pode ser rápido e preciso em situações militares, que um dia ajude a salvar vidas, ele disse.