Det behövs effektivare sensorer för att kunna upptäcka miljöföroreningar. Forskare vid Chalmers tekniska högskola har föreslagit en ny, sofistikerad metod för att detektera molekyler med sensorer baserade på ultratunna nanomaterial. Den nya metoden kan förbättra miljökänslan i framtiden. Resultaten publiceras idag i den vetenskapliga tidskriften Naturkommunikation .

"Detta kan öppna upp nya möjligheter för detektering av miljögaser. Vår metod är mer robust än konventionella sensorer, som förlitar sig på små förändringar i optiska egenskaper", säger Maja Feierabend, Doktorand vid institutionen för fysik och huvudförfattare till artikeln från Chalmers tekniska högskola och Technische Universität Berlin.

Tillsammans med sin handledare, Docent Ermin Malic, och Gunnar Berghäuser, postdoktor vid Chalmers, hon har föreslagit en ny typ av kemisk nanosensor som består av atomärt tunna nanomaterial som är extremt känsliga för förändringar i sin omgivning.

Om du lyser på sensorn, du kommer att se det optiska fingeravtrycket av själva materialet. Molekyler identifieras genom att aktivera mörka elektroniska tillstånd i sensormaterialet. Om det finns molekyler på dess yta, de kommer att interagera med dessa mörka tillstånd och slå på dem, göra dem synliga. Resultatet är ett förändrat optiskt fingeravtryck, innehåller nya funktioner som bevisar närvaron av molekylerna.

"Vår metod har lovande potential, banar väg för ultratunna, snabb, effektiva och exakta sensorer. I framtiden, detta kan förhoppningsvis leda till mycket känsliga och selektiva sensorer som kan användas i miljöforskning", säger Ermin Malic.

Forskarna har lämnat in en patentansökan för den nya sensormetoden. Nästa steg är att arbeta med experimentella fysiker och kemister för att demonstrera principbeviset för denna nya klass av kemiska sensorer.