Новый нанотехнологический сенсор для медицины и химии

Исследователи из Университета штата Орегон и других институтов разработали новый "плазмонный метаматериал на основе наностержней", используя чрезвычайно маленькие стержни из золота. Устройство найдет важное применение в медицинских, биологических и химических сенсорах.

Новый сенсор как минимум в 10 раз чувствительнее существующих технологий. Его можно настроить на обнаружение разных типов материалов, и он легко производится в различных размерах под конкретные задачи. Это одно из первых реальных применений "метаматериалов" — искусственных материалов с необычными свойствами, обусловленными их структурой, которые не встречаются в природе.

Результаты опубликованы в журнале Nature Materials. В проекте участвовали Университет штата Орегон (OSU), Университет Средиземноморья (Франция), Политехническая школа Монреаля (Канада) и Университет Квинс в Белфасте (Великобритания). Исследование поддержано Национальным научным фондом (NSF) и другими агентствами.

Материал создан в основном из золота. Однако из-за микроскопического размера устройства высокая стоимость золота не имеет большого значения. Использование золота улучшает работу сенсора, поскольку этот металл инертен и не взаимодействует с биологическими или многими другими молекулами.

Устройство похоже на щетину щетки, но ширина каждой "щетинки" составляет всего около 20 нанометров. Чтобы достичь ширины человеческого волоса, потребуется 5000 таких стержней.

С помощью этого устройства и различных оптических методов сенсоры могут с высокой точностью определять тип и количество различных веществ, включая крайне малые соединения, такие как лекарства, витамины или гормоны. Концепция найдет применение в медицине и других областях в ближайшем будущем.