Capteurs améliorés pour les contaminants de l'eau utilisant Au(111)

Nouveau recherche publiée dans le Journal of the American Chemical Society, dirigée par le professeur Fernando Garzon de l'université du Nouveau-Mexique, démontre une nouvelle stratégie pour améliorer les capteurs de contaminants de l'eau. La nouvelle approche consiste à utiliser des couches minces d'or hautement orienté Au(111) sur une électrode pour permettre de redessiner la surface de détection et d'améliorer sa sensibilité.

La nouvelle approche consiste à utiliser des couches minces d'Au(111) pour améliorer la sensibilité.

Dans cet article, le professeur Garzon et son équipe décrivent les techniques de voltampérométrie cyclique et de voltampérométrie électrochimique par enlèvement pour étudier l'adsorption et la désorption de l'arsenic aqueux, As(III), à la surface d'électrodes en or.

La surface Au(111) est très ordonnée et plate, ce qui en fait l'une des surfaces les plus étudiées en science des matériaux. La structure à l'échelle atomique permet aux chercheurs d'utiliser leurs connaissances en chimie et en mécanique quantique pour comprendre comment les électrons se déplacent sur la surface, ce qui leur permet de comprendre comment ils peuvent améliorer ses propriétés pour différentes applications.

Les chercheurs ont comparé les performances de l'or hautement orienté, Au(111), provenant d'un cristal unique, à celles des surfaces en couches minces fabriquées par Platypus Technologies. Ils ont constaté que ces surfaces amélioraient les capacités de détection de l'arsenic dans l'eau.

Les capteurs électrochimiques peuvent être utilisés pour détecter rapidement les contaminants dans les sources d'eau.

Les capteurs électrochimiques sont constitués d'une électrode, qui sert de conducteur entre l'eau et l'appareil de mesure, et d'un matériau sensible qui reconnaît les contaminants présents dans l'échantillon. Ces capteurs peuvent être utilisés pour détecter rapidement les contaminants dans les sources d'eau. Ces types de capteurs sont peu coûteux et compatibles avec les appareils électroniques portables. Ils présentent également de nombreux avantages par rapport à d'autres types de capteurs chimiques :

• Leur réaction est rapide et robuste. Lorsque l'analyte cible (par exemple l'arsenic) entre en contact avec l'or, les électrodes produisent un signal électrique. Ce signal peut être mesuré dans le temps pour déterminer la quantité de l'analyte cible dans l'échantillon d'eau.
• Facilement extensible. Les capteurs électrochimiques peuvent être produits en masse à l'aide de techniques telles que l'impression, le moulage et la microfabrication.
• Faible coût. Les matériaux nécessaires à la fabrication des capteurs électrochimiques sont peu coûteux et largement disponibles ; leur coût de fabrication est donc également faible. En outre, leur petite taille permet aux utilisateurs de transporter plusieurs unités à la fois sans problème ni encombrement dans leurs poches ou leurs sacs.

Platypus Technologies propose des surfaces ultraplates d'Au(111)

Avec des méthodes de fabrication standard, Platypus Technologies fabrique surfaces ultraplates de Au(111) qui sont presque atomiquement plates, avec un écart par rapport à la surface idéale inférieur à 1 nm. Cette caractéristique est importante pour toute application nécessitant un contrôle précis de l'orientation des molécules ou des atomes sur la surface. Par exemple, ces surfaces ultraplates conviennent parfaitement à la fabrication de capteurs pour la détection des contaminants de l'eau, ainsi que de capteurs ultrasensibles qui détectent de petites quantités de glucose et d'autres composés organiques dans les fluides corporels tels que l'urine et le plasma sanguin.

Conclusion

En conclusion, les auteurs démontrent une conception de capteurs électrochimiques très sensibles à l'arsenic, l'une des toxines les plus mortelles dans les ressources en eau. La nouvelle plateforme devrait permettre une détection plus rapide et plus précise des contaminants dans le monde réel. Pour en savoir plus sur cet article, visitez le site https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jpcc.2c05541