Les nanogénérateurs triboélectriques (TENG) convertissent l'énergie mécanique récupérée dans l'environnement en électricité pour alimenter de petits appareils tels que des capteurs ou pour recharger des appareils électroniques grand public. Maintenant, les chercheurs ont exploité ces dispositifs pour améliorer le chargement des molécules d'une manière qui augmente considérablement la sensibilité d'une technique d'analyse chimique largement utilisée.
Des chercheurs du Georgia Institute of Technology ont montré que le remplacement des alimentations conventionnelles par des dispositifs TENG pour charger les molécules analysées peut augmenter la sensibilité des spectromètres de masse à des niveaux sans précédent. L'amélioration permet également d'effectuer l'identification avec des volumes d'échantillons plus petits, potentiellement conserver des biomolécules précieuses ou des mélanges chimiques qui peuvent n'être disponibles qu'en quantités infimes.
Bien que le mécanisme par lequel l'amélioration a lieu nécessite une étude plus approfondie, les chercheurs pensent que les aspects uniques de la sortie TENG - haute tension oscillante et courant contrôlé - permettent d'améliorer le processus d'ionisation, augmenter la tension appliquée sans endommager les échantillons ou l'instrument. La recherche, qui a été soutenu par la National Science Foundation, Programme d'astrobiologie de la NASA et Département de l'énergie, est rapporté le 27 février dans le journal Nature Nanotechnologie .
"Notre découverte est fondamentalement une nouvelle façon très contrôlée de charger des molécules, " a déclaré Facundo Fernández, professeur à l'École de chimie et de biochimie de Georgia Tech, qui utilise la spectrométrie de masse pour tout étudier, des petites molécules médicamenteuses aux grandes protéines. "Nous savons exactement combien de charge nous produisons à l'aide de ces nanogénérateurs, nous permettant d'atteindre des niveaux de sensibilité inédits - à l'échelle du zeptomole. Nous pouvons mesurer jusqu'à littéralement des centaines de molécules sans étiquetage."
Fernández et son équipe de recherche ont travaillé avec Zhong Lin Wang, un pionnier dans le développement de la technologie TENG. Wang, professeur à la Regents School of Materials Science and Engineering de Georgia Tech, lesdits TENG fournissent des niveaux de charge constants qui produisent des impulsions ioniques quantifiées de durée réglable, polarité et fréquence.
