Ученые из Дальневосточного федерального университета вместе с зарубежными и отечественными коллегами создали сенсор на основе сверхтонкой золотой пленки. Он улавливает следы молекул в жидкостях и газах и может использоваться в десятках различных областей. Статья ученых опубликована в Nanomaterials.

Multi-Purpose Nanovoid Array Plasmonic Sensor Produced by Direct Laser Patterning

We demonstrate a multi-purpose plasmonic sensor based on nanovoid array fabricated via inexpensive and highly reproducible direct femtosecond laser patterning of thin glass-supported Au films. The proposed nanovoid array exhibits near-IR surface plasmon (SP) resonances, which can be excited under normal incidence and optimised for specific application by tailoring array periodicity as well as nanovoid geometric shape. Fabricated SP sensor offers competitive sensitivity of about 1600 nm/RIU at a figure of merit of 12 in bulk refractive index tests, as well as allows for identification of gases and ultra-thin analyte layers making the sensor particularly useful for common bioassay experiments. Moreover, isolated nanovoids support strong electromagnetic field enhancement at lattice SP resonance wavelength, allowing for label-free molecular identification via surface-enhanced vibration spectroscopy.
https://www.preprints.org/manuscript/201908.0307/v1

Новую сенсорную платформу на основе текстурированной золотой нанопленки ученые создали методом прямой печати с помощью фемтосекундного лазера. Использование очень коротких импульсов позволяет сформировать на сверхтонкой пленке золота миллионы полых наноструктур в форме параболы, так называемых наноантенн. Массив таких наноструктур, расположенных в определенном порядке, обладает выраженными резонансными свойствами. Эти структуры эффективно преобразуют падающее на них излучение видимого и инфракрасного диапазонов в плазмоны — квазичастицы, которые и реагируют на изменения характеристик окружающей среды.

Созданный учеными из ДВФУ, ДВО РАН и МИФИ совместно с японскими и австралийскими коллегами сенсор откликается на сверхслабые изменения характеристик окружающей среды, происходящие рядом с его поверхностью. Например, внедрение новых газов или органических молекул, изменение показателя преломления жидкости и так далее. Это устройство найдет применение в области биоанализов, мониторинга экологической обстановки, анализа качества продуктов питания и в различных системах безопасности.

«Несмотря на существенный прогресс, которого мы достигли в области высокоточных физико-химических сенсоров за последние несколько десятилетий, все еще нужна простая и эффективная технология изготовления универсальных датчиков, такая, которая в одном небольшом элементе могла бы совместить несколько функций и при этом была недорогой. Существующие литографические технологии изготовления таких датчиков требуют больших затрат времени и средств. А предложенная нами технология лазерной печати проста, эффективна и дешевле существующих методов. С ее помощью можно легко получить сенсорные нанопленки с необходимой структурой. Они будут оптимизированы для решения разных типов задач и

достаточно прочны для работы в жидких средах», — отметил один из исследователей, научный сотрудник Центра НТИ по виртуальной и дополненной реальности ДВФУ Александр Кучмижак. Источник: http://www.nanonewsnet.ru/news/2019/razrabotan-vysokochuvstvitelnyi-sensor-iz-zolotoi-nanoplenki