Un equipo internacional, dirigido por investigadores de Swinburne, ha desarrollado una película de oro de nanoestructura ultradelgada, o metasuperficie, con el potencial de revolucionar los chips de detección biológica de próxima generación.

La nueva metasuperficie podría usarse para crear un chip de diagnóstico extremadamente sensible para detectar enfermedades en pequeñas cantidades de fluidos corporales.

Los investigadores, codirigido por el director fundador del Centro de Atomateriales Traslacionales, El profesor Baohua Jia y director del Centro de Física No Lineal de la Universidad Nacional de Australia (ANU), El profesor Yuri Kivshar desarrolló recientemente la metasuperficie, que es capaz de una fuerte interacción luz-materia con mayor sensibilidad.

El avance de la investigación se ha informado como la historia de portada en la revista. Nano letras , una revista científica mensual revisada por pares publicada por la American Chemical Society.

La metasuperficie consiste en una serie de metamoléculas de doble pilar que soportan fuertes resonancias en modo oscuro o configuraciones electromagnéticas que pueden 'atrapar' la energía luminosa y evitar que se escape. Una vez que se excitan los modos oscuros, la estructura 'aprieta' la luz en las puntas de los pilares.

"Cuando la metasuperficie se ilumina con luz en algunos ángulos oblicuos específicos, los modos oscuros pueden excitarse y pueden 'atrapar' toda la energía de la luz incidente, lo que lleva a las mejoras de campo más altas en las puntas de los pilares, ", dice el primer autor del artículo y candidato al doctorado en Swinburne, Yao Liang.

"Debido a que el modo está atrapado y comprimido, el campo se vuelve tan alto que un factor de calidad ultraalta, el llamado factor Q utilizado para describir qué tan bien el dispositivo es capaz de atrapar la luz en el dispositivo, puede lograrse, "dice el coautor del candidato de doctorado de la ANU, Kirill Koshelev.

La fuerte mejora del campo de luz en la región de longitud de onda de la huella dactilar molecular infrarroja tiene muchas aplicaciones.

"Por ejemplo, Podría aplicarse para construir un chip de diagnóstico ultracompacto y extremadamente sensible que puede detectar enfermedades en pequeñas muestras de sangre o saliva. ayudar a las personas a controlar su salud en tiempo real, "dice el coautor de la Universidad Normal del Sur de China, Dr. Fengchun Zhang.

El avance muestra un gran potencial para otras aplicaciones, como las imágenes térmicas ultrarrápidas y los emisores cuánticos.