Investigadores do INESC TEC e do Centro de Investigação em Nanomateriais e Biomedicina (CINBIO) da Universidade de Vigo viram, recentemente, aprovado um projeto exploratório, financiado pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT), que quer tornar os sensores óticos mais acessíveis e robustos. A ideia é que estes sensores possam ser usados na deteção de contaminantes como o glifosato e o BPA, de forma eficiente e de baixo custo.
O Glifosato é um herbicida e o BPA é um composto presente em plásticos e resinas. Em comum, têm o facto de serem contaminantes e de representarem um risco para a saúde pública – o Glifosato tem mesmo sido apontado como cancerígeno para os seres humanos.
O projeto ELIANA – Imobilização Assistida por Campo Elétrico de Nanopartículas Anisotrópicas para a Excitação de Plasmões de Superfície – propõe “uma abordagem disruptiva”, que pretende contribuir para a proteção da saúde pública e da qualidade da água, ao detetar estes contaminantes de forma mais eficiente. O objetivo é melhorar significativamente a sensibilidade e aplicabilidade dos sensores plasmónicos, sobretudo na deteção de contaminantes em água e possíveis aplicações em biossensores.
Mas, vamos por partes. Os sensores plasmónicos detetam moléculas através de plasmões de superfície, que são oscilações coletivas de eletrões induzidas pela luz. Porém, as atuais soluções apresentam algumas limitações, quando usadas para deteção.
Por isso, os investigadores tencionam alterar o mecanismo de excitação dos plasmões, através da imobilização vertical orientada de nanopartículas anisotrópicas, como nanorods e nanobipirâmides, induzidas por campo elétrico, expondo regiões de forte amplificação de campo e facilitando a sua utilização prática.
Por outras palavras, as nanopartículas serão depositadas verticalmente, graças ao campo elétrico, o que vai permitir concentrar a luz em espaços muito pequenos, e, com isso, detetar também moléculas muito pequenas. Como as nanopartículas anisotrópicas funcionam como espelhos para a luz, quando a luz lhes toca pode ser concentrada e amplificada – processo que ajuda a detetar os contaminantes.
“Queremos oferecer soluções inovadoras para a monitorização ambiental, nomeadamente para a deteção de contaminantes, de forma eficiente, sensível e a um baixo custo. Ao potenciar sensores óticos mais acessíveis e robustos, estamos a contribuir para a proteção da saúde pública, da qualidade da água e a responder a desafios regulatórios cruciais para Portugal e Europa”, explica Paulo Santos. Segundo o investigador do INESC TEC, estamos perante uma “metodologia inédita”, que vai permitir “estudar o papel da geometria, orientação e distância NP-filme, combinando o desenvolvimento da teoria, estudos numéricos e experimentais”.
O INESC TEC lidera o projeto, coordenando todas as etapas, desde o desenvolvimento teórico do modelo físico até à implementação experimental e divulgação dos resultados. “Estamos responsáveis pela conceção da plataforma ótica, preparação dos substratos plasmónicos e pela integração dos sistemas de deteção”, refere Paulo Santos.
Além disso, o investigador explica que, a par do objetivo de experimentalmente melhorar a sensibilidade e aplicabilidade dos sensores plasmónicos, o projeto ELIANA também vem desenvolver a teoria que explica um fenómeno recentemente descoberto por este grupo de investigadores – a Ressonância Plasmónica de Superfície Induzida por Nanopartículas (NPI-SPR).
O ELIANA integra diferentes áreas científicas, como plasmónica, nanotecnologia, ótica, física fundamental e química, potenciando a formação avançada de jovens investigadores e promovendo a colaboração internacional. Tem uma duração de 18 meses e é financiado pela FCT.
O investigador mencionado na notícia tem vínculo ao INESC TEC
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