Новый экономичный метод позволяет обнаруживать низкие концентрации фармацевтических отходов и загрязнителей в воде

Исследователи из Университета Бар-Илана разработали высокочувствительный плазмонный детектор для обнаружения вредного остатка пиперидина в воде. Работа опубликована в журнале Environmental Science: Nano.

Проблема и решение

• Пиперидин — токсичная низкомолекулярная основа, используемая в фармацевтике и пищевой промышленности, представляет угрозу безопасности питьевой воды и продуктов питания.
• Новый датчик на основе плазмонного субстрата позволяет обнаруживать даже минимальные концентрации этого вещества.

Устройство и принцип работы

• Субстрат размером с монету создан с помощью фокусированного ионного микроскопа.
• На серебряную тонкую плёнку нанесены треугольные нанополости (меньше длины волны видимого света) и защитный 5-нанометровый слой диоксида кремния (SiO₂).
• Такая структура усиливает электрическое поле на поверхности, концентрируя свет в малых областях и значительно усиливая оптические явления.
• Это позволяет идентифицировать ранее не обнаруживаемые оптическими зондами низкие концентрации молекул.

Преимущества и значение

• Технология предлагает эффективную альтернативу другим субстратам, используемым в поверхностно-усиленной рамановской спектроскопии (SERS).
• Она открывает путь для применения более экономичных и портативных рамановских устройств, обеспечивающих более быстрый и доступный анализ.
• «Мы продемонстрировали обнаружение низких концентраций пиперидина в воде с помощью доступной оптики, предлагая перспективное решение для экологического аналитического оборудования», — заявила старший исследователь профессор Ади Саломон.

Исследование подчёркивает потенциал плазмонных детекторов для революции в экологическом мониторинге, особенно в обнаружении фармацевтических отходов. Инновация будет представлена на международной конференции по микроскопии в Италии.