Une équipe internationale, dirigé par des chercheurs de Swinburne, a développé un film d'or à nanostructure ultra-mince (ou métasurface) ayant le potentiel de révolutionner les puces de biodétection de prochaine génération.

La nouvelle métasurface pourrait être utilisée pour créer une puce de diagnostic extrêmement sensible pour détecter la maladie dans de petites quantités de fluides corporels.

Les chercheurs, co-dirigé par le directeur fondateur du Center for Translational Atomaterials, Professeur Baohua Jia et chef du Centre de physique non linéaire de l'Australian National University (ANU), Le professeur Yuri Kivshar a récemment développé la métasurface, qui est capable d'une forte interaction lumière-matière avec une sensibilité plus élevée.

La percée de la recherche a été signalée comme l'article de couverture dans le journal Lettres nano , une revue scientifique mensuelle à comité de lecture publiée par l'American Chemical Society.

La métasurface se compose d'un réseau de métamolécules à double pilier qui supportent de fortes résonances en mode sombre ou des configurations électromagnétiques qui peuvent « piéger » l'énergie lumineuse et l'empêcher de s'échapper. Une fois les modes sombres excités, la structure « presse » la lumière dans les extrémités des piliers.

"Lorsque la métasurface est éclairée par la lumière à certains angles obliques spécifiques, les modes sombres peuvent être excités et ils peuvent « piéger » toute l'énergie de la lumière incidente, conduisant aux améliorations de champ les plus élevées aux extrémités des piliers, " déclare Yao Liang, premier auteur de l'article et candidat au doctorat de Swinburne.

"Parce que le mode est piégé et pressé, le champ devient si élevé qu'un facteur de qualité ultra-élevé, le soi-disant facteur Q utilisé pour décrire dans quelle mesure l'appareil est capable de piéger la lumière dans l'appareil, peut être atteint, ", déclare le co-auteur Kirill Koshelev, candidat au doctorat de l'ANU.

La forte amélioration du champ lumineux dans la région de longueur d'onde des empreintes digitales moléculaires infrarouges a de nombreuses applications.

"Par exemple, il pourrait être appliqué pour construire une puce de diagnostic ultra-compacte et extrêmement sensible qui peut détecter une maladie dans de petits échantillons de sang ou de salive, aider les gens à surveiller leur santé en temps réel, " déclare le co-auteur de l'Université normale de Chine du Sud, Dr Fengchun Zhang.

Cette percée montre un grand potentiel pour d'autres applications telles que l'imagerie thermique ultra-rapide et les émetteurs quantiques.