Plasmonischer Nanoteilchensensor hat die Nase vorn
Neuartiger Dünnschichtsensor verspricht wesentlich größere Einsatzbreite als herkömmliche.
Kernstück des neuartigen Sensors sei ein Goldpartikel in Nanometer-Größe, welcher mit weißem Licht angeregt werde, erläutert Lothar Wondraczek, jüngst als Inhaber des Lehrstuhls für Glaschemie II am Otto-Schott-Institut der Friedrich-Schiller-Universität nach Jena berufen. Bisherige in der Chemo- und Biosensorik verwendete filmbasierte optische Sensoren seien weniger leistungsfähig, weil das laterale räumliche Sensor-Auflösungsvermögen auf den Durchmesser des einfallenden Lichtstrahls begrenzt ist. Die nutzbare Fläche des Sensors bleibe dabei auf ein paar Mikrometer beschränkt.
Abb.: (a) Schematische Anordnung des einzelnen Goldnanoteilchens auf einer Fabry-Perot-Microcavität. (b) Konfokale Dunkelfeld-Mikroskopie zur Messung des Streuspektrums des einzelnen metallischen Nanopartikels (MMF: multimode fibre, BS: beam splitter, spec.: spectrometer, APD: avalanche photodiode, OBJ: microscope objective). Das Klinkerbild zeigt eine typische Dunkelfeldaufnahme, die hellen Flecken sind die Goldnanoteilchen; der Skalenbalken entspricht 5 μm. (Bild: M. A. Schmidt et al.)
Der nun gemeinsam mit Markus Schmidt vom Imperial College London und Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts in Erlangen entwickelte Sensor erreiche eine um das 36-fache höhere Leistung als herkömmliche Sensorsysteme. „Die höhere Leistung wird durch den neuartigen hybriden Aufbau des Sensors erreicht“, so Schmidt, der ab November dieses Jahres eine Professur für Faseroptik an der Universität Jena übernehmen wird. Dabei sei die laterale Sensorfläche lediglich wenige Quadratnanometer groß, damit sogar kleiner als bei herkömmlichen Sensoren und deutlich genauer. Der neue Sensor kann in der Biosensorik, in Nanolasern oder bei der Charakterisierung von Materialoberflächen angewendet werden.
FSU / OD
