Una squadra internazionale, guidato dalla Swinburne University of Technology e dall'Australian National University (ANU), hanno fatto una scoperta rivoluzionaria che potrebbe potenzialmente portare a una più rapida, test molecolari o virali più accurati, anche per il COVID-19.

I ricercatori si sono ispirati al modo in cui la luce si concentra nelle ali delle farfalle e hanno scoperto un nuovo modo per concentrare la luce su un chip, che ha un potente potenziale per il rilevamento molecolare o di virus.

Il team è co-guidato dal direttore del Center for Translational Atomaterials di Swinburne, Professor Baohua Jia, e capo del Centro di fisica non lineare dell'ANU, Illustre professore Yuri Kivshar. Insieme, hanno risolto una delle sfide più persistenti nello studio e nell'ingegneria della luce su scala nanometrica (nota come nanofotonica):il miglioramento del campo luminoso su scala nanometrica. Fondamentalmente, come produrre un'enorme energia luminosa su scala minuscola.

La loro scoperta consente la creazione di chip di rilevamento ultracompatti. Queste sono le dimensioni di 100 micron (per il contesto, è la dimensione di una ciocca di capelli) con una sensibilità senza precedenti per il rilevamento di agenti patogeni.

Porta enormi vantaggi, compreso il rilevamento molecolare più rapido e accurato nel sangue e nella saliva. Ciò migliorerebbe notevolmente la nostra capacità di testare e tracciare i virus, riducendo la possibilità di trasmissione comunitaria di virus contagiosi. E, potrebbe anche svolgere un ruolo importante nella salute preventiva rivoluzionando il modo in cui vengono rilevati gli zuccheri in eccesso e altre anomalie nel sangue.

ali di farfalla, che ha ispirato la svolta, sono costituiti da migliaia di strati di minuscole scaglie. Quando la luce colpisce un'ala di farfalla, viaggia attraverso quegli strati, e ogni strato ha un effetto di concentrazione.

"Dobbiamo sempre imparare dalla natura. In questo lavoro, l'innovazione ispirata alla natura crea la soluzione a questa sfida, " afferma il distinto professor Yuri Kivshar dell'ANU, che ha co-diretto la ricerca con il professor Baohua Jia di Swinburne.

Così, i ricercatori si sono messi al lavoro progettando e fabbricando un chip nanofotonico che imitava la struttura di un'ala di farfalla Bicyclus. La nanostampa laser 3D ha avuto luogo nell'Advanced Manufacturing and Design Centre di Swinburne. Con il chip in mano, hanno depositato sopra un campione di prova e hanno scoperto di aver raggiunto l'impossibile:hanno scoperto un modo per manipolare lo spazio e il tempo per concentrare la luce con precisione a loro piacimento.

Poiché la luce concentrata ha il potere di captare meno cellule patogene, significa che tutto può essere ridimensionato:tempi di attesa, dimensioni del campione e materiali di prova. Con meno sprechi, è anche una vittoria per la sostenibilità.

"Pensiamo che questa svolta porterà nuove possibilità e opportunità in questo intero campo, "Dottor Yao Liang, il primo autore di questo studio, aggiunge.

"Siamo contenti di aver compiuto la "missione impossibile" in questo campo, " dice il dottor Han Lin.

"Non vediamo l'ora di sviluppare più applicazioni basate su questa tecnologia nel prossimo futuro, " aggiunge il professor Baohua Jia.