Un gruppo di ricercatori dell'Università di Cambridge ha realizzato degli spettrofotometri minuscoli, i più piccoli di sempre: sono costituiti da un singolo nanocavo (o nanofilo) semiconduttore ed hanno già superato con successo vari test di prova. Viste le dimensioni, potrebbero perfino essere integrati in uno smartphone o in uno smartwatch. Dei prototipi di sensore miniaturizzato si sono rivelati in grado di consentire l'identificazione di singole cellule senza la mediazione di un microscopio. Nell'immagine, potete osservare un esempio con una cellula di cipolla rossa: ogni pixel catturato è associato ad uno spettro ottenuto dalla combinazione degli spettri di tutti i cromofori presenti in quell'area; di conseguenza, ogni componente cellulare ha una "impronta chimica" ben riconoscibile.

Nonostante quest'applicazione sia estremamente interessante, nel breve termine l'utilizzo più pratico potrebbe essere dato dall'impiego dei nanocavi a formare array più estesi da integrare in uno spettroscopio di dimensioni classiche (in un modo che ricorda i fotodiodi), così da aumentare considerevolmente la velocità di alcune analisi. All'eleganza ingegneristica dei nanocavi, infatti, si accompagna quella degli algoritmi e dei modelli matematici, che consentono di pulire il segnale dalle interferenze ed incrociare i dati ottenuti mediante l'integrazione in un "data cube", cioè una griglia tridimensionale di valori da cui è infine possibile ricostruire lo spettro a cui siamo tradizionalmente abituati.

Fonte: Zongyin Yang et al. ‘Single nanowire spectrometers.’ Science (2019). DOI: 10.1126/science.aax8814