p Cientistas da Far Eastern Federal University (FEFU) em colaboração com colegas do Far Eastern Branch da Academia Russa de Ciências (FEB RAS), ITMO University e Swinburne University of Technology (Austrália), desenvolveram um método para a produção em massa eficiente de nanoantenas totalmente ligadas de silício-germânio. A tecnologia tem aplicações potenciais em plataformas biossensoriais ópticas e sensores químicos de última geração para rastreamento rápido e preciso de vírus, poluições, explosivos, etc. em baixas concentrações. O estudo é publicado em Nanoescala . p Para fabricar nanoantenas ópticas totalmente dielétricas (AD), os cientistas propuseram uma tecnologia fácil baseada em um orvalho assistido por temperatura de substratos comerciais de silício sobre isolante (SOI) a 800 graus C em alto vácuo. Tal tratamento de um substrato SOI leva à formação de nanogotas de silício, que podem ser usados ​​como nanoantenas ópticas, amplificando os sinais de várias moléculas adsorvidas. A deposição de Ge no processo de desparafinação SOI produz nanopartículas ligadas com propriedades únicas. Essas nanoantenas permitem aos cientistas identificar moléculas adsorvidas, bem como acessar e controlar a temperatura local com alta precisão e resolução no processo de medição.

p “É muito útil saber a temperatura local, porque no processo de medição, tanto as nanoantenas quanto as moléculas de analito adsorvidas são expostas a intensa radiação laser que causa seu aquecimento. Ao mesmo tempo, a maioria das moléculas orgânicas se degradam em temperaturas bastante baixas em torno de 130-170 graus C, ou seja, no processo de medição, pode-se simplesmente queimá-los antes de obter um sinal útil. Essa modalidade de feedback de temperatura útil não pode ser realizada com nanoantenas plasmônicas comumente usadas para projetar biossensores. As nanoantenas totalmente dielétricas fornecem uma maneira confiável de alcançar esse recurso, como o espectro de características medidas das moléculas de analito já contém todas as informações necessárias para determinar a temperatura local do sistema de molécula de nanoantena, "disse Aleksandr Kuchmizhak, Pesquisadora do Centro de Realidade Virtual e Aumentada da FEFU.

p "Ao controlar a concentração de germânio nas nanopartículas de silício ligado, pode-se ajustar suas propriedades; em particular, controlar suas características ópticas ressonantes, bem como a eficiência de conversão de luz em calor. Isso é muito útil para estudar vários processos químicos e reações induzidas pela radiação laser, "disse Evgeny Mitsai, pesquisador do Instituto de Processos de Automação e Controle e do Instituto de Química, FEB RAS.

p O cientista enfatizou que, ao usar nanoantenas totalmente dielétricas, os cientistas podem estudar em detalhes os efeitos mediados pela temperatura em reações químicas induzidas por laser em alta resolução temporal. Além disso, nanoantenas totalmente dielétricas permanecem quimicamente não invasivas.

p Até hoje, a produção em massa de nanoantenas totalmente dielétricas era difícil. A litografia de feixe de elétrons comumente usada era muito cara e demorada. A tecnologia proposta pelos cientistas da FEFU em colaboração com seus colegas da FEB RAS, ITMO University, universidades da Austrália e da Tunísia, permite superar essa limitação.