محققان دانشگاه بارالان با استفاده از ساختارهای نانوحفره‌ای موفق به تولید ابزاری حساس شدند که می‌تواند برای تشخیص مقادیر کم پیریدین استفاده شود.
تشخیص مقادیر اندک پیریدین در آب آشامیدنی امکانپذیر شد
زباله‌های دارویی و آلاینده‌ها به ویژه در آب و مواد غذایی، یکی از نگرانی‌های جهانی هستند. برای حل این مشکل محققان اقدام به ساخت ردیاب مبتنی بر پلاسمونیک کردند که می‌تواند پیریدین را در آب شناسایی کند.
پیپریدین، یک مولکول کوچک بوده که به عنوان بلوک ساختمانی در صنایع دارویی و مواد غذایی استفاده می‌شود. به دلیل ماهیت سمی آن، خطرات سلامتی قابل توجهی برای انسان و حیوانات دارد. تشخیص حتی مقادیر کوچک پیپریدین برای اطمینان از سلامت بودن آب آشامیدنی و ایمنی مواد غذایی ضروری است. پلتفرم پلاسمونی که در دانشگاه بارالان ایجاد شده است، از حفره‌هایی در یک فیلم نازک نقره تشکیل شده که توسط یک لایه ۵ نانومتر دی اکسید سیلیکون محافظت می‌شود. این ساختار حساسیت بی‌نظیری به پیپریدین داشته و غلظت‌های کم آن در آب را هم تشخیص می‌دهد.
محمد هامود، دانشجوی دکتری گروه شیمی این دانشگاه، با همکاری دکتر الاد سگال، دستگاهی با ابعاد بسیار کوچک را با استفاده از میکروسکوپ یونی متمرکز ساخت. این میکروسکوپ برای ایجاد سوراخ‌هایی در اندازه نانومتر روی یک سطح فلز استفاده می‌شود. هامود با برنامه‌نویسی، برنامه ارائه کرد که می‌توانست به کمک میکروسکوپ سوراخ‌هایی از شکل‌های مختلف ایجاد کند.
این سوراخ‌ها، کوچکتر از طول موج نور مرئی، میدان الکتریکی روی سطح را تقویت می‌کنند و منجر به نور شدیدی در مناطق بسیار کوچک می‌شوند. این تقویت، باعث می‌شود پدیده‌های نوری به طور قابل توجهی افزایش یابد و این امکان را برای شناسایی غلظت کم مولکول‌هایی که قبلاً با پروب‌های نوری غیر قابل شناسایی بودند، فراهم می‌کند.
با توجه به میدان الکترومغناطیسی محدود و بهبود یافته، بستر پلاسمونیک جایگزین کارآمد برای سایر بسترهای موجود در طیف‌سنجی رامان افزایش یافته سطح (SERS) است، و راه‌های تازه‌ای برای استفاده از دستگاه‌های رامان مقرون به صرفه و قابل حمل باز می‌کند که امکان تجزیه و تحلیل سریع‌تر و مقرون به صرفه‌تر را فراهم می‌کند.
پروفسور آدی سالومون از محققان این پروژه می‌گوید: «با استفاده از سطوح فلزی با الگوی نانویی، ما تشخیص غلظت کم پیپریدین در آب را با استفاده از اپتیک مقرون به صرفه، امکانپذیر کردیم.»
