Nanoparticules et nanostructures ultrarapides ablées par laser pour des applications de détection basées sur la diffusion Raman améliorée en surface

La technique d’ablation laser ultrarapide dans les liquides a évolué et mûri au cours de la dernière décennie, avec plusieurs applications imminentes dans divers domaines tels que la détection, la catalyse et la médecine. La particularité de cette technique est la formation de nanoparticules (colloïdes) et de nanostructures (solides) en une seule expérience avec des impulsions laser ultracourtes. Nous travaillons sur cette technique depuis quelques années, en étudiant son potentiel en utilisant la technique de diffusion Raman améliorée en surface (SERS) dans les applications de détection de matières dangereuses. Les substrats ultrarapides ablatés par laser (solides et colloïdes) pourraient détecter plusieurs molécules d’analyte à l’état de traces/mélanges, y compris des colorants, des explosifs, des pesticides et des biomolécules. Nous présentons ici quelques-uns des résultats obtenus en utilisant les cibles d’Ag, d’Au, d’Ag-Au et de Si. Nous avons optimisé les nanostructures (NS) et les nanoparticules (NPs) obtenues (dans les liquides et l’air) en utilisant différentes durées d’impulsions, longueurs d’onde, énergies, formes d’impulsions et géométries d’écriture. Ainsi, divers NS et NP ont été testés pour leur efficacité à détecter de nombreuses molécules d’analyte à l’aide d’un spectromètre Raman simple et portable. Cette méthodologie, une fois optimisée, ouvre la voie à des applications de détection sur le terrain. Nous discutons des protocoles dans (a) la synthèse des NPs/NSs par ablation laser, (b) la caractérisation des NPs/NSs, et (c) leur utilisation dans les études de détection basées sur le SERS.