I test medici domestici più semplici potrebbero sembrare un mazzo di vari chip di silicio ricoperti da una pellicola speciale, uno in grado di rilevare i farmaci nel sangue, un altro per le proteine ​​nelle urine che indicano un'infezione, un altro per i batteri nell'acqua e simili. Aggiungi il fluido corporeo che vuoi testare, scatta una foto con il tuo smartphone, e un'app speciale ti consente di sapere se c'è un problema o meno.

Questo è ciò che l'ingegnere elettrico Sharon Weiss, Cornelius Vanderbilt Professore di Ingegneria presso la Vanderbilt University, e i suoi studenti hanno sviluppato nel suo laboratorio, unendo la loro ricerca sul basso costo, film sottili nanostrutturati con un dispositivo che la maggior parte degli adulti americani già possiede. "La novità sta nella semplicità dell'idea di base, e l'unico componente costoso è lo smartphone, "Ha detto Weiss.

"La maggior parte delle persone ha familiarità con il silicio come il materiale all'interno del computer, ma ha usi infiniti, " ha detto. "Con il nostro silicio poroso su scala nanometrica, abbiamo creato questi fori su scala nanometrica che sono mille volte più piccoli dei tuoi capelli. Quelli catturano selettivamente le molecole quando pretrattati con il rivestimento superficiale appropriato, oscurando il silicio, che l'app rileva."

Una tecnologia simile in fase di sviluppo si basa su hardware costoso che completa lo smartphone. Il sistema di Weiss utilizza il flash del telefono come fonte di luce, e il team prevede di sviluppare un'app in grado di gestire tutta l'elaborazione dei dati necessaria per confermare che il film si è semplicemente oscurato con l'aggiunta di fluido. Cosa c'è di più, nel futuro, un telefono del genere potrebbe sostituire un sistema di spettrometria di massa che costa migliaia di dollari. La Transportation Security Administration ne possiede centinaia negli aeroporti di tutto il paese, dove sono usati per rilevare la polvere da sparo sui tamponi delle mani.

Altri test casalinghi si basano su un cambiamento di colore, che è una reazione chimica separata che introduce più spazio per l'errore, ha detto Weiss.

Weiss, dottorato di ricerca studente Tengfei Cao, e il loro team ha utilizzato un test proteico biotina-streptavidina e un iPhone SE, modello A1662, per testare i loro film di silicio e hanno scoperto che la precisione era simile a quella dei sistemi di misurazione da banco. Hanno anche usato una scatola stampata in 3D per stabilizzare il telefono e ottenere misurazioni standardizzate per la carta, ma Weiss ha detto che non sarebbe stato necessario se ulteriori ricerche e sviluppi portassero a una versione commercializzata.

I loro risultati appariranno in una futura edizione di Analista , uno nella famiglia di riviste della Royal Society of Chemistry.