Ученые из Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ разработали новый метод сравнения металлов, которые используются в поверхностно-усиленной рамановской спектроскопии, позволяющей исследовать тот или иной материал на молекулярном уровне.

По словам профессора Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Рауля Родригеса, этот вид спектроскопии помогает получить «паспорт» молекулы, который показывает ее химическую структуру.

Сверхчувствительность рамановского метода обеспечивается специальными наноструктурированными металлическими подложками.

Вместе с тем, метод, предложенный авторами статьи, помогает наиболее точно определить, какой из металлов лучше всего способен справиться с этой задачей.

Российские ученые сравнили на чувствительность к световому сигналу четыре металла — медь, алюминий, золото и серебро.

«Сейчас для приблизительного сравнения подложек используют параметр, который называется коэффициентом усиления. Он показывает, насколько мы улучшили эффективность метода анализа», — рассказал Рауль Родригес, пояснив, что для его расчета нужно точно контролировать, сколько молекул стали светиться ярче.

Этот эффект испытывают не все молекулы, а лишь те, что попадают в определенные нанообласти на поверхности металла — «горячие точки».

«Мы максимально контролируем все параметры для разных металлов: размер «горячих точек», количество молекул. Более того, молекулы осаждаются на поверхность «сухим» методом, что не позволяет им активно перемещаться по поверхности», — описал технологию ученый.

На подложки из кремния сверху наносится монослой наносфер из полистерола, поверх образованной наноструктуры осаждают металл. В результате получается волнистая металлическая поверхность. Далее молекулы подсвечиваются с помощью лазера и измеряется исходящий от них рассеянный свет.

В ходе сравнения  выяснилось, что медь и алюминий дают усиление, сравнимое с золотом и серебром, считающимися самыми чувствительными металлами.

Рамановская спектроскопия применяется для молекулярного анализа лекарств, характеристик качеств материалов, контроля механических напряжений в полупроводниках, при проведении судебных экспертиз, для анализа продуктов питания.