Un equipo de investigación dirigido por el profesor Li Yue de los Institutos Hefei de Ciencias Físicas de la Academia de Ciencias de China ha introducido un mecanismo de deshumectación de estado sólido autónomo. Esta innovación reduce significativamente la dependencia de técnicas complejas de nanofabricación, allanando el camino para un diseño eficiente a escala de oblea de matrices de nanopartículas de oro no empaquetadas estrechamente (NCP).
Los resultados de este estudio han sido publicados en Advanced Science .
Las nanoestructuras de oro desempeñan un papel fundamental en las aplicaciones de biodetección, pero se han enfrentado a limitaciones de sensibilidad debido a las pérdidas óhmicas y radiativas en el metal. La disposición estratégica de nanoestructuras de oro en matrices NCP 2D puede reducir la pérdida radiativa y respaldar una propiedad de resonancia de red superficial plasmónica (SLR) con un notable aumento de sensibilidad de dos órdenes de magnitud en teoría.
En este estudio, los investigadores revelaron un mecanismo llamado deshumectación autoconfinada en estado sólido, que cambia por completo las técnicas de nanofabricación para el modelado a escala de oblea de matrices de nanopartículas de oro NCP. Combinando este método con un proceso de litografía suave, han resuelto el problema de reproducibilidad asociado con el autoensamblaje de cristales coloidales, que antes era difícil.
Este nuevo método les permite fabricar fácilmente un lote de matrices de oro NCP con propiedades ópticas y de orden consistentes. Estos conjuntos de nanopartículas muestran fuertes propiedades SLR, que son útiles para detectar moléculas diminutas cuando son excitadas por la luz.
Este avance, que logra una detección plasmónica sensible de interacciones moleculares mediante una configuración de transmisión simple, podría conducir a mejores dispositivos portátiles para detectar pequeñas cantidades de sustancias.
"Esperamos que este trabajo pueda abrir una puerta a aplicaciones sensibles de biodetección SLR y arrojar luz sobre la comercialización de dispositivos portátiles", afirmó el Dr. Liu Dilong, miembro del equipo.
Más información: Zhiming Chen et al, Mecanismo de deshumectación autoconfinado en patrones a escala de oblea de matrices de nanopartículas de oro con fuerte resonancia de red superficial para detección plasmónica, Ciencia avanzada (2024). DOI:10.1002/adv.202306239
Proporcionado por la Academia China de Ciencias
