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Desarrollan un método barato y eficiente que mejora una técnica de análisis químico ultra-sensible

Posted: octubre 30th, 2014 by Campus Vida - No Comments

La revista Materials Today ha llevado a su portada un trabajo realizado por un equipo de investigadores del CiQUS, que ha conseguido desarrollar un nuevo método para mejorar los problemas con los que cuenta en la actualidad una potente técnica de análisis químico ultra-sensible conocida como Espectroscopia Raman Amplificada por Superficie (SERS, por sus siglas en inglés). Los resultados de esta investigación permitirán reducir significativamente los costes de producción, así como corregir el problema de reproductibilidad de resultados que hasta ahora se asociaba a esta técnica.

Por otra parte, los resultados experimentales con los nuevos sustratos de aluminio han demostrado que el funcionamiento de estos no sólo es comparable, sino en muchas ocasiones superior, al obtenido por medio de los caros sustratos comerciales disponibles actualmente en el mercado. Al contrario que los  fabricados en metales nobles (oro, plata…. etc), este nuevo tipo de sustratos son baratos y fáciles de usar, ya que al estar hechos con polímeros y aluminio favorecen que el sistema pueda emplearse de forma cotidiana en cualquier laboratorio.

El SERS es una técnica de análisis muy precisa, que puede llegar incluso a detectar e identificar moléculas individuales, y ayuda a esclarecer la estructura de moléculas desconocidas. Una parte fundamental en esta técnica es el sustrato -la pequeña superficie sobre la cual se realiza el experimento-, ya que cuando tiene en su superficie partículas de diversos tamaños y formas, o simplemente desordenadas, puede haber problemas de reproductibilidad (es decir, de repetir los resultados del análisis). Para superar estas dificultades, los investigadores del CiQUS han planteado utilizar un sustrato que presenta un patrón completamente regular en la superficie, fabricado, además, sin usar silicio ni disolventes, sin producir residuos y con un bajo consumo energético, ya que no necesita calor o presión.

Para lograrlo, los investigadores depositaron un polímero conocido como «teflón líquido» sobre un sustrato con la superficie-patrón que se quería copiar; gracias a su baja viscosidad, el polímero se adaptó perfectamente a todas las formas presentes en la superficie, con una resolución de hasta 10nm. Finalmente, tras aplicar una luz ultravioleta durante unos segundos la sustancia polimerizó, dando lugar a una lámina endurecida lista para ser retirada; y que sirve, a su vez, de «molde» sobre el que depositar de modo muy barato y rápido una fina capa de aluminio, que reproduce perfectamente la superficie del original, mediante técnicas estándar de Deposición Física de Vapor o PVD.

El trabajo, que ha sido desarrollado íntegramente en el CiQUS por el estudiante de doctorado Manuel Gómez bajo la dirección del profesor Massimo Lazzari y la colaboración del CACTUS (donde se obtuvieron las microfotografías y los espectros), ha demostrado por primera vez que no sólo es posible utilizar aluminio para fabricar sustratos SERS, sino que este metal mejora los resultados al realizar los análisis químicos. Los nuevos sustratos, fabricados con polímeros y aluminio, facilitarán el acceso de esta técnica a un mayor número de laboratorios en todo el mundo.

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