Wetenschappers van de University of Bath (VK) en de Northwestern University (VS) hebben een nieuw type sensorplatform ontwikkeld met behulp van een gouden nanodeeltjesarray. die 100 keer gevoeliger is dan de huidige vergelijkbare sensoren.

De sensor bestaat uit een reeks gouden schijfvormige nanodeeltjes op een glasplaatje. Het team van Bath ontdekte dat wanneer ze een infraroodlaser beschenen op een precieze rangschikking van de deeltjes, ze begonnen ongebruikelijke hoeveelheden ultraviolet (UV) licht uit te zenden.

Dit mechanisme voor het genereren van UV-licht wordt beïnvloed door moleculen die zich binden aan het oppervlak van de nanodeeltjes, het verschaffen van een middel om een ​​zeer kleine hoeveelheid materiaal waar te nemen.

De onderzoekers, van de afdeling Natuurkunde van de Universiteit van Bath, hopen dat ze de technologie in de toekomst kunnen gebruiken om nieuwe ultragevoelige sensoren voor luchtvervuiling of voor medische diagnostiek te ontwikkelen.

Dr. Ventsislav Valev, Royal Society Research Fellow en Lezer in Natuurkunde aan de Universiteit van Bath, leidde het werk met onderzoeksmedewerker David Hooper.

Hij legde uit:"Dit nieuwe mechanisme heeft een groot potentieel voor het detecteren van kleine moleculen. Het is 100 keer gevoeliger dan de huidige methoden.

"De gouden nanodeeltjesschijven zijn in een zeer nauwkeurige reeks op een glasplaatje gerangschikt - het veranderen van de dikte en scheiding van de schijven verandert het gedetecteerde signaal volledig.

"Als moleculen binden aan het oppervlak van een gouden nanodeeltje, ze beïnvloeden de elektronen op het gouden oppervlak, waardoor ze de hoeveelheid UV-licht die ze uitstralen veranderen.

"De hoeveelheid uitgestraald UV-licht zou afhangen van het type moleculen dat zich aan het oppervlak bindt.

"Deze techniek zou ultragevoelige detectie van moleculen in kleine volumes mogelijk kunnen maken. Het zou in de toekomst kunnen worden gebruikt voor het detecteren van zeer lage concentraties biologische markers voor de vroege diagnostische screening op ziekten, zoals kanker."

De studie heeft het bewijs van principe voor dit nieuwe detectiemechanisme aangetoond. Het team wil vervolgens de detectie van verschillende soorten chemicaliën testen en verwacht dat de techniek binnen vijf jaar beschikbaar zal zijn voor andere wetenschappers om te gebruiken.