El trabajo del equipo se publica en la revista Environmental Science:Nano. .

La piperidina, una molécula pequeña y potente que sirve como componente básico en las industrias farmacéutica y de aditivos alimentarios, plantea importantes riesgos para la salud tanto de los seres humanos como de los animales debido a su naturaleza tóxica. Detectar incluso cantidades minúsculas de piperidina es esencial para garantizar la seguridad del agua potable y de los alimentos. El sustrato plasmónico desarrollado en la Universidad Bar-Ilan, que comprende cavidades triangulares fresadas en una fina película plateada y protegidas por una capa de dióxido de silicio de 5 nanómetros, ofrece una sensibilidad incomparable a la piperidina, detectando bajas concentraciones en el agua.

Mohamed Hamode, Ph.D. Un estudiante del Departamento de Química de Bar-Ilan, en colaboración con el Dr. Elad Segal, desarrolló el dispositivo del tamaño de una moneda de diez centavos utilizando un microscopio de iones enfocado para perforar agujeros de tamaño nanométrico en una superficie metálica. Al programar la viga con un programa informático personalizado, Hamode crea agujeros de varias formas.

Estos agujeros, más pequeños que la longitud de onda de la luz visible, mejoran el campo eléctrico en la superficie, lo que lleva a la luz concentrada en áreas muy pequeñas. Esta amplificación permite aumentar significativamente los fenómenos ópticos, permitiendo la identificación de una baja concentración de moléculas que antes eran indetectables con sondas ópticas.

Debido a su campo electromagnético mejorado y confinado, el sustrato plasmónico ofrece una alternativa eficiente a otros sustratos utilizados actualmente en espectroscopia Raman mejorada en superficie (SERS), abriendo vías para el uso de dispositivos Raman portátiles y rentables que permiten un análisis más rápido y asequible. .

"Este estudio representa un avance significativo en el campo de la monitorización ambiental", afirmó el investigador principal, el profesor Adi Salomon, del Departamento de Química y del Instituto de Nanotecnología y Materiales Avanzados de Bar-Ilan. "Al aprovechar las superficies metálicas con nanodiseños, hemos demostrado la detección de bajas concentraciones de piperidina en agua utilizando ópticas asequibles, lo que ofrece una solución prometedora para configuraciones analíticas ambientales".

Los hallazgos del estudio subrayan el potencial de los detectores basados ​​en plasmónicos para revolucionar el monitoreo ambiental, particularmente en la detección de contaminantes y desechos farmacéuticos. La próxima semana, Mohamed Hamode presentará la innovación en una conferencia internacional sobre microscopía que tendrá lugar en Italia.