Les travaux de l'équipe sont publiés dans la revue Environmental Science:Nano .

La pipéridine, une petite molécule puissante qui sert d'élément de base dans les industries pharmaceutiques et des additifs alimentaires, présente des risques importants pour la santé des humains et des animaux en raison de sa nature toxique. La détection, même infime, de quantités de pipéridine est essentielle pour garantir la sécurité de l'eau potable et des aliments. Le substrat plasmonique développé à l'Université Bar-Ilan, comprenant des cavités triangulaires broyées dans un film mince d'argent et protégées par une couche de 5 nanomètres de dioxyde de silicium, offre une sensibilité inégalée à la pipéridine, détectant de faibles concentrations dans l'eau.

Mohamed Hamode, titulaire d'un doctorat. Un étudiant du département de chimie de Bar-Ilan, en collaboration avec le Dr Elad Segal, a développé un dispositif de la taille d'une pièce de dix cents à l'aide d'un microscope ionique focalisé pour percer des trous de taille nanométrique sur une surface métallique. En programmant la poutre avec un programme informatique personnalisé, Hamode crée des trous de différentes formes.

Ces trous, plus petits que la longueur d’onde de la lumière visible, renforcent le champ électrique à la surface, conduisant à une lumière concentrée dans de très petites zones. Cette amplification permet d'augmenter considérablement les phénomènes optiques, permettant l'identification d'une faible concentration de molécules auparavant indétectables avec des sondes optiques.

En raison de son champ électromagnétique confiné et amélioré, le substrat plasmonique offre une alternative efficace aux autres substrats actuellement utilisés en spectroscopie Raman améliorée de surface (SERS), ouvrant la voie à l'utilisation de dispositifs Raman rentables et portables permettant une analyse plus rapide et plus abordable. .

"Cette étude représente une avancée significative dans le domaine de la surveillance environnementale", a déclaré le chercheur principal, le professeur Adi Salomon, du département de chimie et de l'institut de nanotechnologie et des matériaux avancés de Bar-Ilan. "En exploitant des surfaces métalliques à nano-motifs, nous avons démontré la détection de faibles concentrations de pipéridine dans l'eau à l'aide d'optiques abordables, offrant ainsi une solution prometteuse pour les configurations d'analyse environnementale."

Les résultats de l’étude soulignent le potentiel des détecteurs plasmoniques pour révolutionner la surveillance environnementale, en particulier dans la détection des déchets pharmaceutiques et des contaminants. La semaine prochaine, Mohamed Hamode présentera l'innovation lors d'une conférence internationale sur la microscopie qui se tiendra en Italie.