Nanolanterna promete celulares que detectam vrus e gases no ambiente

Nanotecnologia

Redação do Site Inovação Tecnológica – 17/05/2021

Sensores de luz

Em um trabalho que promete transformar telefones celulares em sensores capazes de detectar vrus e outros objetos microscpicos, pesquisadores do MIT construram uma lanterna em nanoescala, inserida dentro de um chip.

A luz usada h muito tempo para identificar materiais e organismos. Nessa tcnica, chamada espectroscopia, um feixe de luz disparado sobre o material e, ento, um aparelho analisa a luz depois que ela passa pelo material. Como todos os materiais interagem com a luz de maneira diferente, a anlise da luz fornece uma espcie de “impresso digital” para aquele material.

S que os espectrmetros atuais so grandes. Uma verso miniaturizada deles pode no apenas tornar tudo porttil e mais simples, como tambm abrir novas aplicaes – imagine um telefone celular dotado de sensores capazes de identificar vrus, bactrias ou gases no ambiente, por exemplo.

J existem sensores para captar a luz bastante pequenos, mas ningum at hoje havia conseguido fazer uma nanolanterna capaz de substituir os volumosos lasers usados pelos espectrmetros para emitir a luz.

E Robin Singh e seus colegas fizeram mais do que simplesmente criar uma nanolanterna dentro de chips: Eles criaram uma plataforma que permite fabricar nanolanternas que emitem luz com diferentes caractersticas, cada uma adequada aplicao que se tiver em mente.

As nanolanternas so baseadas na fotnica do silcio.
[Imagem: Robin Singh et al. – 10.1038/s41598-021-84841-2]

Nanolanternas

As nanolanternas so feitas com a fotnica do silcio e usando as tecnologias de fabricao j existentes, as mesmas da indstria de microeletrnica, de modo que estes novos dispositivos podero ser fabricados em escala industrial, de baixo custo.

De fato, tudo envolveu aplicar a inteligncia artificial aos projetos dos emissores de luz de silcio. “Se mostrarmos ao computador muitos exemplos de nanolanternas, ele poder aprender a fazer lanternas melhores. Em ltima anlise, podemos dizer ao computador o padro de luz que desejamos e ele nos dir qual deve ser o design da lanterna,” descreveu o professor Brian Anthony

A equipe usou isso para criar uma lanterna especfica com um feixe colimado, um feixe em que os raios de luz so perfeitamente paralelos uns aos outros e que fundamental para vrios tipos de sensores.

Neste caso, a lanterna formada por cerca de 500 estruturas retangulares em nanoescala, de diferentes dimenses. Nanoestruturas com outras dimenses e espaamentos, e em diferentes nmeros, criam diferentes tipos de feixes de luz que, por sua vez, so teis para outras aplicaes.

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