Las aplicaciones de nanosensores

Gran parte del potencial de la nanotecnología está bien en el futuro y suena un poco Trekkie, pero no en el caso de los sensores. De hecho, los fabricantes están utilizando actualmente los nanomateriales para construir sensores de varias maneras, incluyendo las siguientes:

• Sensores utilizando elementos de detección de nanocables semiconductores: Estos sensores son capaces de detectar una gama de vapores químicos. Cuando las moléculas de unión a nanocables hechos de materiales semiconductores tales como óxido de zinc, la conductancia de los cambios de alambre. La cantidad que los cambios de conductancia y en qué dirección depende de la molécula unida a la nanocables.

  Por ejemplo, el gas dióxido de nitrógeno reduce la cantidad de corriente lleva a cabo el alambre, y monóxido de carbono aumenta la conductividad. Los investigadores pueden calibrar un sensor para determinar qué química está presente en el aire mediante la medición de cómo los cambios actuales cuando se aplica un voltaje a través de los nanocables.

• Nanotubos de carbono semiconductores: Para detectar vapores químicos, se puede primero funcionalizar los nanotubos de carbono mediante la unión con moléculas de un metal, como el oro. Las moléculas de las sustancias químicas a continuación, enlace con el metal, el cambio de la conductancia de la nanotubo de carbono. Al igual que con nanocables semiconductores, la cantidad que la conductancia y sus cambios de dirección depende de la molécula que se une al nanotubo. Este tipo de sensor ahora está disponible comercialmente.

• Los nanotubos de carbono y nanocables que detectan bacterias o virus: Estos materiales pueden ser utilizados también para detectar bacterias o virus. Primero funcionalizar los nanotubos de carbono uniendo un anticuerpo para ellos. Cuando las bacterias que emparejan o bonos virus a un anticuerpo, la conductancia de los cambios de nanotubos.

  En este proceso se adjunta nanotubos a los contactos de metal en el detector y aplica un voltaje a través del nanotubo. Cuando una bacteria o virus bonos a los nanotubos, los cambios actuales y genera una señal de detección. Los investigadores creen que este método debe proporcionar una forma rápida para detectar bacterias y virus.

  Una aplicación prometedora de esta técnica es la comprobación de las bacterias en los hospitales. Si el personal del hospital pueden detectar la contaminación de bacterias, que puede ser capaz de reducir el número de pacientes que desarrollan complicaciones como infecciones por estafilococos.

• Nanopalancas: Estos dispositivos se están utilizando para desarrollar sensores que pueden detectar moléculas individuales. Estos sensores se aprovechan del hecho de que el nanocantilever oscila a una frecuencia de resonancia que cambia si una molécula aterriza en el voladizo, cambiando su peso. Revestimiento de un voladizo con moléculas, tales como anticuerpos, que se unen a una bacteria o virus en particular determina qué bacteria o virus se unirán a la voladizo.

  

Un ejemplo de las nanopartículas utilizadas en los sensores es un sensor de hidrógeno que contiene una capa de nanopartículas de paladio estrechamente espaciados que se forman por una acción similar a rebordear de recogida de agua en un parabrisas. Cuando se absorbe hidrógeno, las nanopartículas de paladio se hinchan, lo que provoca cortocircuitos entre las nanopartículas y disminuye la resistencia del paladio.

Otro uso de las nanopartículas es en la detección de compuestos orgánicos volátiles (COV). Los investigadores han descubierto que mediante la incorporación de nanopartículas metálicas hechas de sustancias tales como el oro en una película de polímero, se crea un nanosensores COV.

Los sensores también se están desarrollando para detectar moléculas que indican que una enfermedad particular está presente en una muestra de sangre.