Doping tespitini kolaylaştıran yeni optik cihaz geliştirildi

Amerikan Buffalo Üniversitesi’ndeki bilim insanları, geliştirdikleri optik cihaz ile sporcuların performans arttırıcı ilaç (doping) kullanımlarının tespitini kolaylaştıracaklarını açıkladı.

Araştırmacılar, her türlü biyolojik ve kimyasal numuneyi kolaylıkla algılayabilen sensörleri daha hassas, ucuz ve çok yönlü hale getirebilmek için Kızılötesi Absorpsiyon Spektroskopi teknolojisinde yeni bir gelişme kaydetti. Mühendis ekibi Gelişmiş Optik Malzeme Araştırma Projesi kapsamında yeni bir ışık tutucu sensör tasarlayarak bu üç alanda da ilerleme kaydetmeyi başardı.

Oluklu süper emicileri ultra-dar aralıklarla imal etmek için uygulanan üretim prosedürü

Sensörler, iki metal plaka arasına yerleştirilmiş çok ince yalıtkan bir tabakadan oluşuyor. Atomik katman birikimi olarak adlandırılan bir üretim tekniği kullanılarak, iki metal tabaka arasında 5 nanometrelik boşluk bırakılarak (insan saçı kabaca 75.000 nanometre çapındadır) bu yeni optik cihaz tasarlanmış. Tasarımda kullanılan bu boşluklar sayesinde ışık yakalayan sensörlerin, gelen kızılötesi ışığın yüzde 81’ini emmesi sağlanmış. Bu oran benzer cihazların emdiği kızılötesi ışık değerinden yüzde 3 daha fazladır.

Nano boşlukların gösterimi

Sensör, test edilen numune için bir alt tabaka gibi davranır. Alıcılar, numuneyi geçen kızılötesi dalga boylarındaki ışıkları emdikten sonra değişiklikleri ölçerek, yüksek çözünürlükte farklı moleküler imzalar oluşturuyor. Bu da molekülleri daha önce bildirilen sonuçlardan 100 ila 1,000 kat daha fazla çözünürlükte algılamak üzere yüzeysel geliştirilmiş kızılötesi absorpsiyon (SEIRA) cihazlarının duyarlılığını artırıyor. Yeni alıcılar, elektromanyetik spektrumun orta kızılötesi bantlarına duyarlı olduğu için, çok çeşitli molekülleri hedef alabiliyor.

Başka bir deyişle, hedef kimyasalların en küçük izleri dahi ultra-duyarlı bu sensör tarafından kolaylıkla tespit edilebiliyor. Mesela; bir kan örneğindeki doping ilacının kimyasal bileşikleri veya bir bavuldaki bomba üretiminde kullanılan kimyasallar gibi.

Araştırma ekibinin lideri ve Buffalo Üniversitesi Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Fakültesi’nde, Elektrik Mühendisliği Profesörü olan  Qiaoqiang Gan, “Bu yeni optik cihaz, her türlü biyolojik ve kimyasal numuneyi tespit etme yeteneklerimizi geliştirme potansiyeline sahiptir” açıklamasında bulundu.