[Gauche] Formation d'amalgame sur des nanotiges d'or et [Droite] transition de couleur de diffusion (en médaillon) et décalage vers le bleu associé des longueurs d'onde de pic de résonance plasmonique de surface (λmax) mesurées dans des nanotiges individuelles par microscopie à fond noir lors de la réduction chimique de Hg(II). Crédit :Carola Schopf, Alfonso Martín et Daniela Iacopino.
Le mercure est nocif même en petites quantités. Sa détection nécessite actuellement un équipement coûteux. Les chercheurs travaillent sur une alternative plus rapide et moins chère :un capteur portable qui peut effectuer une analyse rapide sur le terrain. La clé est de trouver quelque chose d'assez petit et précis pour faire le travail.
Pendant de nombreuses années, les scientifiques ont étudié de minuscules nanotiges d'or pour fabriquer de plus petits capteurs de mercure. Récemment, une équipe du Tyndall National Institute basé à l'University College Cork a découvert que des nanotiges d'or individuelles pouvaient être utilisées pour détecter le mercure avec une sensibilité élevée, ce qui en fait un concurrent sérieux pour les analyseurs portables. Les résultats ont été publiés dans la revue Science et technologie des matériaux avancés .
Une nanotige d'or individuelle a été fixée à une lame de verre qui a été placée sous un microscope électronique. En utilisant une méthode d'imagerie appelée microscopie à fond noir, l'équipe a étudié la composition de l'échantillon en mesurant la façon dont la lumière se diffuse à la surface de la tige. Une nanotige en or produit un motif de longueur d'onde rouge, mais quand il a été plongé dans une solution salée contenant des traces de mercure, la forme et la composition de la tige ont changé, produisant un motif de longueur d'onde orange. Plus il y a de mercure dans la solution, plus la longueur d'onde changeait. Les nanotiges se sont avérées beaucoup plus sensibles au mercure qu'aux autres métaux, y compris le plomb, nickel, cuivre et magnésium.
"La corrélation linéaire signalée et la sélectivité élevée rendent cette approche potentiellement adaptée à l'analyse sur site à l'aide d'un spectromètre portable miniaturisé, " conclut l'étude.
Cependant, des obstacles majeurs subsistent. La taille et la forme des nanotiges d'or varient d'une tige à l'autre, fausser considérablement les mesures. Les fabricants doivent améliorer leur fabrication pour qu'elles soient cohérentes. Aussi, des protocoles de pré-purification des tiges seront nécessaires avant que l'analyse du monde réel puisse être effectuée de manière fiable.
