El etanol revoluciona los nanosensores
Los ingenieros de la Universidad Macquarie han introducido un método innovador para reducir drásticamente la huella de dióxido de carbono, el coste y el tiempo asociados a la fabricación de nanosensores. Este adelanto mejora la eficacia y la adaptabilidad de la industria mundial de los nanosensores, que mueve un billón de dólares.
La innovación del equipo consiste en utilizar una simple gotita de etanol para tratar los sensores, en lugar del procedimiento tradicional de calentamiento a alta temperatura. Su último estudio, titulado “Enhanced UV Detection through Capillary-Driven Self-Assembled Microclusters”, se publicó en la revista Journal of Advanced Functional Materials.
En la fabricación inicial de los nanosensores, compuestos por miles de millones de nanopartículas sobre una superficie compacta, suelen surgir problemas de funcionalidad. Según el profesor asociado Noushin Nasiri, director del Laboratorio de Nanotecnología de la Universidad Macquarie, las nanopartículas forman enlaces débiles que provocan la aparición de huecos que obstruyen la transmisión de la señal eléctrica y, por tanto, merman el rendimiento del sensor.
El etanol provoca la revolución de los nanosensores: sensores de luz ultravioleta
Este descubrimiento lo descubrió el equipo del profesor asociado Nasiri mientras mejoraba los sensores ópticos de luz ultravioleta, cruciales para la tecnología Sunwatch que propulsó a Nasiri como finalista del Premio Eureka 2023.
Estos sensores poseen una gran relación superficie-volumen con múltiples capas de nanopartículas, lo que aumenta su sensibilidad a las sustancias objetivo. Sin tratamiento, su eficacia suele requerir un proceso de calentamiento de 12 horas que requiere mucho tiempo y energía para fusionar las capas, establecer canales conductores de electrones y activar el sensor.
Los hornos destruyen la mayoría de los sensores basados en polímeros, y los nanosensores con electrodos diminutos corren el riesgo de fundirse debido al calor, lo que limita los materiales utilizables, según el profesor asociado Nasiri. Sin embargo, el equipo de Macquarie descubrió una forma de evitar este problema, lo que permite fabricar nanosensores a partir de una gama más amplia de materiales.
La revolución de los nanosensores: una gota de etanol
Las gotas de etanol eliminan los huecos entre partículas al desplazarse los átomos de la superficie, aclara el Profesor Adjunto Nasiri. El etanol mejora notablemente la eficacia y capacidad de respuesta del sensor, más allá del impacto de un proceso de calentamiento de 12 horas.
Este descubrimiento surgió cuando el estudiante de posgrado Jayden (Xiaohu) Chen salpicó inadvertidamente etanol sobre un sensor mientras limpiaba el equipo. Asombrosamente, el percance mejoró el rendimiento del sensor, desafiando la hipótesis de la destrucción del dispositivo.
Un accidente desencadenó la idea, pero el éxito dependía de la medición precisa del etanol mediante una experimentacion meticulosa, explicó el profesor adjunto Nasiri.
Cantidades de etanol
Después del descubrimiento inicial de Jayden, el equipo probó rigurosamente distintos volúmenes de etanol, como en el cuento de Ricitos de Oro. Tres microlitros resultaron ineficaces, mientras que diez microlitros dañaron la capa sensora y cinco microlitros resultaron óptimos.
Este descubrimiento ha sido patentado por el equipo y podría tener un gran impacto en el campo de los nanosensores. El método activa rápidamente sensores de luz ultravioleta y detectores de sustancias en un minuto utilizando etanol preciso.
Las empresas de todo el mundo han expresado su interés y colaboran con el catedrático Nasiri para ponerlo en práctica.
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