Investigadores de las universidades de Bristol y Bedfordshire, en colaboración con la empresa multinacional ABB, han diseñado y probado una serie de matrices de nanoantenas plasmónicas que podrían conducir al desarrollo de una nueva generación de sensores de fluorescencia ultrasensibles y de bajo costo que podrían usarsepara controlar la calidad del agua.
Las matrices, diseñadas y probadas por el Dr. Neciah Dorh durante su doctorado en la Universidad de Bristol, están hechas de nanorods de aluminio fabricados usando litografía de haz de electrones por el socio comercial Kelvin Nanotechnologies. Los nanorods, de 50 nm de ancho y 158 nm de largo, están diseñados para resonarMejorar la emisión de fluorescencia de una gama de contaminantes en el agua como el diesel o el triptófano.
El trabajo, publicado en óptica aplicada , muestra un aumento de seis veces en la emisión de fluorescencia medida de un tinte. La investigación también muestra que al diseñar correctamente el espaciado del elemento de la matriz, se puede obtener una emisión fluorescente fuertemente direccional que permitiría diseñar sensores altamente integrados de longitud de onda múltiple.
El trabajo se llevó a cabo en el grupo de investigación del Profesor Martin Cryan, que forma parte del grupo de Investigación de Fotónica en el Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica.
El proyecto fue una colaboración con el Dr. Andrei Sarua de la Facultad de Física de Bristol y la Dra. Tahmina Ajmal de la Universidad de Bedfordshire, que habían trabajado previamente en el proyecto Aquatest en Bristol.
Juntos desarrollaron un prototipo de sistema de sensores basado en LED de bajo costo, que planean desarrollar aún más en un sistema desplegable de campo portátil para realizar el monitoreo de la calidad del agua.
Martin Cryan, profesor de Electromagnética Aplicada y Fotónica en el Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la Universidad de Bristol y coautor del artículo, dijo: "Las matrices de nanoantenna, que pueden fabricarse mediante técnicas de producción de menor costo comola litografía de nanoimpresión puede aportar una mejora significativa de la sensibilidad para que las mediciones de calidad de laboratorio puedan llevarse a cabo en el campo. Esto permitiría el despliegue de redes remotas de sensores inalámbricos para la alerta temprana de contaminación o el monitoreo continuo de la calidad del agua en ambientes sensibles ".
El Dr. Dorh, ahora miembro del programa QTEC de Bristol, ha cofundado una startup, FluoretiQ, que desarrolla sensores de fluorescencia cuánticos mejorados que ayudarán a identificar bacterias en minutos en lugar de días.
El grupo del profesor Cryan está desarrollando sistemas que podrían combinar el poder de las nanoantenas con sensores cuánticos mejorados para producir aún más mejoras de sensibilidad.
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Materiales proporcionado por Universidad de Bristol . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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