Учёные из Университета ИТМО разработали уникальный композитный материал на основе полимерных микросфер, покрытых золотыми наночастицами, который усиливает сигнал рамановской спектроскопии более чем в 10 тысяч раз. Об этом «Жуковский.Life» рассказали в пресс-службе Российского научного фонда.
Рамановская спектроскопия — это метод, позволяющий точно определить состав и количество веществ в смеси, но ранее он имел низкую чувствительность и не мог обнаруживать следовые концентрации особенно в сложных средах, таких как кровь, природная вода или продукты нефтепереработки.
Разработанный композит позволяет значительно повысить аналитический сигнал, что открывает возможности для качественного контроля как моторных масел и фармацевтических препаратов, так и экологического мониторинга для выявления опасных загрязнений.
В основе метода лежит возбуждение исследуемого образца лазером с последующей регистрацией рассеянного света, который индивидуален для каждого вещества, что можно сравнить с отпечатком пальца. Однако естественная слабость рамановского сигнала затрудняет работу с низкими концентрациями веществ. Усилить сигнал помогают наночастицы, обычно серебряные или золотые.
Серебряные усиливают сигнал сильнее, но их реакционная активность может исказить результаты. Золотые стабильнее, но дают слабый эффект, поэтому учёные и создали новый композит с золотыми наночастицами на полимерных микросферах для максимального усиления сигнала без потери точности.
Придуман метод усиления фотолюминесценции кремния. Активный кремниевый материал, при этом, имеет крайне малый объём — аналог размера сферы с диаметром 50 нанометров.