Se están desarrollando dispositivos ultrasensibles para detectar compuestos biológicos y químicos.

Los dispositivos de resonancia de plasmón de superficie (SPR) son el punto de referencia en detección óptica. Se utilizan para detectar biomarcadores de enfermedades, descubriendo drogas, analizar productos químicos, garantizar la calidad e inocuidad de los alimentos, y detección de contaminantes en nuestro medio ambiente. Los dispositivos SPR pueden detectar moléculas a unos pocos cientos de nanómetros de sus superficies metálicas. Cuando una molécula objetivo se une a las moléculas de detección colocadas en la superficie del dispositivo, esto altera el camino de la luz que viaja a través del medio, cambiando su 'índice de refracción'. Este cambio se usa para indicar la presencia de la molécula.

Los científicos están trabajando para mejorar la sensibilidad, compacidad y costo de los dispositivos SPR mediante la modificación de los materiales utilizados para fabricarlos.

Brian Corbett y Muhammad Khan de University College Cork en Irlanda revisaron las últimas investigaciones en el campo de los dispositivos de 'ondas superficiales de Bloch', publicando sus hallazgos en la revista Ciencia y tecnología de materiales avanzados .

Las ondas de superficie de Bloch (BSW) son ondas de luz que viajan sobre la superficie de materiales aislantes, o 'dieléctricos', como el vidrio. Los investigadores están probando el uso de materiales dieléctricos, en lugar de los metales que se utilizan normalmente para las superficies de los dispositivos SPR, para desarrollar dispositivos BSW. Al hacerlo, están detectando cambios aún más pequeños en el índice de refracción del material.

"Las ondas de superficie de Bloch se pueden utilizar para una variedad de aplicaciones de detección, ", dice Corbett." También se pueden utilizar potencialmente como una plataforma para circuitos ópticos integrados compactos, ", añade. Corbett espera que los dispositivos BSW estén disponibles comercialmente en los próximos años.

Corbett y Khan diseñaron un sensor BSW simple, empleando silicio como material de superficie, que creen que tiene ventajas prácticas debido a la facilidad con la que emite y detecta ondas de luz.

"La investigación muestra que las ondas superficiales se pueden generar fácilmente y proporcionan una medida sensible para detectar la unión de un material en una superficie, "dice Corbett." Estos sensores pueden proporcionar detección en tiempo real y pueden ser una forma de detectar la presencia de biomarcadores para diferentes enfermedades, como el cáncer y la enfermedad de Alzheimer, en la consulta del médico ".

Los sensores BSW aún deben probarse para determinar su durabilidad en entornos reales, dice Corbett. El objetivo del equipo es desarrollar una plataforma de detección en chip con alta sensibilidad que, en última instancia, se pueda utilizar en dispositivos de sobremesa o incluso en teléfonos inteligentes. él dice, con potencial aplicación en el control de la calidad del agua.