Nel sensore, i nanodischi d'oro sono disposti in quadrati, mostrato in basso a sinistra. La disposizione fa sì che il sensore emetta luce UV (in blu). Credito:V.K Valev e D.C Hooper
Scienziati dell'Università di Bath (Regno Unito) e della Northwestern University (USA) hanno sviluppato un nuovo tipo di piattaforma di sensori utilizzando una matrice di nanoparticelle d'oro, che è 100 volte più sensibile degli attuali sensori simili.
Il sensore è costituito da una serie di nanoparticelle d'oro a forma di disco su un vetrino. Il team di Bath ha scoperto che quando puntavano un laser a infrarossi su una precisa disposizione delle particelle, hanno iniziato a emettere quantità insolite di luce ultravioletta (UV).
Questo meccanismo per generare luce UV è influenzato dalle molecole che si legano alla superficie delle nanoparticelle, fornendo un mezzo per rilevare una quantità molto piccola di materiale.
I ricercatori, dal Dipartimento di Fisica dell'Università di Bath, speriamo che in futuro possano utilizzare la tecnologia per sviluppare nuovi sensori ultrasensibili per l'inquinamento atmosferico o per la diagnostica medica.
Dott. Ventsislav Valev, Ricercatore e lettore in fisica della Royal Society presso l'Università di Bath, ha guidato il lavoro con il Research Associate David Hooper.
Ha spiegato:"Questo nuovo meccanismo ha un grande potenziale per rilevare piccole molecole. È 100 volte più sensibile dei metodi attuali.
"I dischi di nanoparticelle d'oro sono disposti su un vetrino in una matrice molto precisa:la modifica dello spessore e della separazione dei dischi cambia completamente il segnale rilevato.
"Quando le molecole si legano alla superficie di una nanoparticella d'oro, influenzano gli elettroni sulla superficie dell'oro, inducendoli a modificare la quantità di luce UV che emettono.
"La quantità di luce UV emessa dipenderebbe dal tipo di molecole che si legano alla superficie.
"Questa tecnica potrebbe consentire il rilevamento ultrasensibile di molecole in piccoli volumi. In futuro potrebbe essere utilizzata per rilevare concentrazioni molto basse di marcatori biologici per lo screening diagnostico precoce delle malattie, come il cancro».
Lo studio ha dimostrato la prova di principio per questo nuovo meccanismo di rilevamento. Il team vorrebbe poi testare il rilevamento di vari tipi di sostanze chimiche e prevede che la tecnica sarà disponibile per altri scienziati da utilizzare entro cinque anni.