Новий надчутливий чіп-наносенсор може визначити будь-яку речовину.
Новий тип сенсора може визначити та ідентифікувати будь-яка речовина в надмалих кількостях, починаючи від однієї молекули. Цей сенсор, що вимірює рівень і досліджує характеристики світла, відбитого від молекули речовини, може стати основою для датчиків, що реагує на широкий ряд найрізноманітніших речовин, починаючи від вибухових речовин і закінчуючи фармацевтичними препаратами.
Створення цього сенсора проводилося вченими Прінстонського університету за замовленням і під фінансуванням Управління перспективних дослідницьких програм Пентагону DARPA. Основою нового сенсора є чіп, на якому розташовані в строгому порядку крихітні стовпчики, які разом являють собою найпотужніші підсилювач світла, що підсилює слабкий світло, що відбивається від досліджуваного об'єкта. Чутливість нового сенсора перевищує мільярд разів чутливість інших сенсорів, створених на базі ефекту Рамана (Raman scattering).
Це досягнення є величезним проривом для пристроїв на основі ефекту Рамана, який дозволяє з аналізу відбитого світла визначити молекулярний склад речовини. Різні групи вчених і дослідників протягом довгих десятиліть намагалися використовувати в практичних цілях цей ефект, але він настільки слабкий, що його досить важко використовувати, застосовуючи сучасне лабораторне обладнання.
Як вже згадувалося вище, чіп містить безліч крихітних металевих стовпчиків. Підсилювачами світла ці стовпчики є завдяки маленьким порожнинах, на вершині і біля основи цих стовпчиків. На поверхнях цих порожнин знаходяться ще більш крихітні наноточки, які виступають в якості квантових точок, підсилюють світло. Молекула досліджуваного речовини поміщається над кристалом сенсора і освітлюється променем монохроматичного лазерного світла. Відбиті від молекули фотони світла потрапляють у вищевказані порожнини, які виступають в якості пасток. За час їх перебування там вони неодноразово проходять крізь області наноточек, викликаючи появу додаткових фотонів лавиноподібним способом. Саме так і досягається багаторазове посилення ефекту Рамана, на кілька порядків перевищує досягнуті раніше значення.
Це пристрій, назване D2PA (disk-coupled dots-on-pillar antenna-array), згідно з результатами дослідження, опублікованими в журналі Optics Express, досить легко і дешево у виготовленні. Тому у нових датчиків на основі ефекту Рамана, є величезний потенціал для застосування в самих різних областях науки, техніки і виробництва.