Pesquisadores de Utrecht desenvolveram um novo tipo de sensor, cerca de 500 vezes menor que a largura de um cabelo humano, com uma capacidade sem precedentes de detectar quantidades extremamente pequenas de moléculas. Esses sensores podem ser usados ​​para detectar e identificar vestígios de substâncias como poluentes químicos ou moléculas importantes na medicina. Os sensores fazem uso do espalhamento Raman, um fenômeno que fornece sinais tão únicos para diferentes moléculas que muitas vezes é chamado de "impressão digital molecular". Em sua publicação em Materiais Funcionais Avançados , os pesquisadores apresentam a preparação e o uso desses minúsculos sensores.
O pesquisador-chefe, Prof. Alfons van Blaaderen, explica que seu "design se baseia na montagem de nanobastões de ouro, que aumentam a dispersão Raman de moléculas colocadas perto de suas pontas dezenas de milhares de vezes, em um aglomerado esférico maior no qual os sinais Raman são ainda mais Um passo crucial na preparação foi primeiro envolver cada nanobastões de ouro em seu próprio revestimento poroso protetor. difícil é para as moléculas entrarem no sensor."

Pequenas gotas de água

Reunir as hastes revestidas em um nano-sensor foi um objetivo fundamental para os principais autores Jessi van der Hoeven e Harith Gurunarayanan. Van der Hoeven explica que eles "queriam formar de forma controlada um aglomerado esférico a partir dessas hastes, onde os chamados 'pontos quentes' para o espalhamento Raman se sobreporiam e aumentariam ainda mais os sinais Raman. Para isso, colocamos as hastes em pequenas gotículas de água. Ao evaporar lentamente a água, os nanobastões foram forçados a se agrupar em um conjunto esférico."

Usando essa abordagem, os pesquisadores foram capazes de preparar toda uma gama de nano-sensores estruturados de forma diferente. Gurunarayanan acrescenta que eles "ficaram animados ao ver que esses conjuntos de nanobastões não eram apenas estruturas bonitas, mas também muito bons em detectar quantidades muito pequenas de moléculas, melhores do que os conjuntos anteriores de nanobastões de ouro".

Devido às capacidades de impressão digital da análise de espalhamento Raman, essas suprapartículas – partículas construídas a partir de nanopartículas – são adequadas em muitas aplicações, desde investigar mecanismos químicos em catálise até detectar vestígios de poluentes químicos e moléculas importantes em biologia ou medicina. É importante mencionar que o equipamento portátil de espalhamento Raman, que é relativamente caro, já está disponível.

Embora as suprapartículas de detecção realizadas tenham superado as estruturas de detecção Raman relatadas anteriormente de nanobastões de ouro, também é empolgante que ainda haja muito espaço para melhorias importantes neste projeto inicial. Muitas ideias já estão sendo exploradas para otimizar ainda mais a sensibilidade e a funcionalidade desses conjuntos. Esses sensores de suprapartículas Raman têm literal e figurativamente um futuro brilhante pela frente. + Explorar mais

Cientistas combinam disciplinas para identificar pequenas estruturas em moléculas não rotuladas