Наносенсоры, обладающие чрезвычайно высокой чувствительностью, созданы группой сотрудников пяти различных отделений Йельского университета (Yale University) под руководством профессора Марка Рида (Mark A. Reed). Интересно, что эти устройства учёные могут делать по простой технологии и довольно быстро.
Рид вместе с коллегами предложил покрывать нанонити толщиной 30 нанометров различными биологическими молекулами, способными прикрепляться к определённым белкам. Эти белки детектор должен получать из раствора c веществами, которые нужно обнаружить.
Принцип работы устройства несложен. Нанонить, по которой течёт ток, сделана из полупроводникового материала. В процессе накопления на нанонити белков происходит уменьшение тока, которое можно зарегистрировать. По сравнению профессора Рида, похожий эффект происходит в ситуации, когда кто-то наступает на тонкий садовый шланг, тем самым перекрывая поток воды из него.
Устройство за несколько секунд способно распознавать наличие всего 30 тысяч белковых молекул, растворённых в воде. Рид утверждает, что этот наносенсор по быстродействию сравним с другими аналогичными устройствами. Также прибор способен заметить работу иммунных клеток по кислоте, выделяющейся ими при выработке антител.
Своё устройство учёные изготовили из высококачественного диэлектрического материала, покрытого тонким слоем кремния. Для этого они использовали стандартную технологию.
Исследователи применяли шаблон, через который на диэлектрическую подложку, покрытую кремнием, распыляли растворитель, которым вытравливали кремний. Затем убирали шаблон, и на подложке оставались кремниевые линии.
Однако толщина таких линий, как правило, относительно большая. Чтобы довести её до наноразмеров, экспериментаторы просто убрали шаблон, но процесс вытравливания не стали останавливать. Используя качественную подложку и медленно действующий растворитель, учёные смогли сделать линии, которые по ширине представляют собой не что иное, как нанонити.
По словам Марка Рида, такая технология очень проста, и устройства, сделанные на её основе, должны стоить не дороже обычной электроники.
В ответ на вопрос о том, когда аппаратура на основе этого сенсора будет внедрена на практике, Рид сообщил, что очень хотел бы, чтобы это случилось при его жизни.
