(PhysOrg.com) -- Une équipe internationale de chercheurs a développé un capteur polyvalent et à haute sensibilité pour détecter des analytes allant des molécules gazeuses aux molécules biologiques.
Le National Institute for Materials Science (NIMS) a annoncé le 8 février 2011 que le chercheur Genki Yoshikawa du NIMS International Center for Materials Nanoarchitechtonics (MANA), Ecole polytechnique fédérale de Suisse, Lausanne et le lauréat du prix Nobel, le Dr Heinrich Rohrer, ont développé conjointement un capteur à membrane de contrainte de surface polyvalent à haute sensibilité. Les détails ont été présentés dans Lettres nano de la Société chimique américaine.
Le capteur nanomécanique en porte-à-faux est un dispositif prometteur pour la détection en temps réel et sans marquage de divers analytes allant des molécules gazeuses aux molécules biologiques. Le principe de détection majeur est basé sur la contrainte de surface induite par l'analyte, qui fait un coude en porte-à-faux. La flexion est détectée par un faisceau laser réfléchi. Cependant, cette méthode n'est pas applicable à un analyte opaque tel que le sang. Les cantilevers piézorésistifs applicables aux analytes opaques présentent le problème d'une sensibilité plus faible.
Dans ce travail, une "membrane adsorbante" est suspendue par quatre "poutres de détection" piézorésistives, qui constituent un pont de Wheatstone complet. Le déséquilibre de contrainte induit par l'analyte adsorbé est efficacement détecté par le pont. L'évaluation de ce capteur de contrainte de surface de type membrane démontre une sensibilité élevée comparable aux méthodes optiques et un facteur de plus de 20 supérieur à celui obtenu avec un cantilever piézorésistif standard. Les analyses par éléments finis indiquent que la sensibilité sera améliorée en changeant les dimensions de la membrane et des poutres.
Les chercheurs suggèrent que cette plate-forme devrait ouvrir une nouvelle ère de détection basée sur les contraintes de surface en raison des diverses commodités et avantages de la lecture piézorésistive intégrée.
