Dispositivos laser em sistemas microfluídicos para laboratórios de bolso descartáveis

• Processo: 19/06334-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de agosto de 2019
• Vigência (Término): 31 de julho de 2022
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Niklaus Ursus Wetter
• Beneficiário: Jessica Dipold
• Instituição Sede: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN). Secretaria de Desenvolvimento Econômico (São Paulo - Estado). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/26113-6 - Microusinagem com laser de pulsos ultracurtos aplicada na produção e controle de circuitos optofluídicos, AP.TEM
• Assunto(s): Materiais nanoestruturados Dispositivos lab-on-a-chip Ressonância de plasmônio de superfície
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Lasers randômicos | Localização Anderson | localized surface plasmon resonance | nanoestruturas | Nanoestruturas

Resumo

Os dispositivos integrados chamados de "Lab-on-a-chip" são o cerne do projeto temático FAPESP de microfluídica, que é um projeto verdadeiramente multidisciplinar do Centro de Lasers e Aplicações do IPEN/SP. Nestes laboratórios de bolso, a análise da reação química é feita através de fontes de luz on-board e poderosos sensores com altíssima sensibilidade. Na primeira fase do projeto temático obtivemos sucesso em escrever com laser de femtossegundos guias de ondas em vidros dopados e alcançamos amplificação laser nestes vidros. Esta tecnologia embora funcional em parte, não é prática e é cara demais para dispositivos descartáveis que podem ser utilizados em locais remotos e no local de atendimento. Para tanto, neste plano de trabalho que corresponde à segunda fase do projeto temático FAPESP, prevemos a utilização de lasers randômicos direcionais (referência 11 do plano de trabalho) e altamente eficientes (50%; ref. 14) nos canais microfluídicos assim como a utilização de sensores fotônicos avançados baseados em novos fenômenos de emissão de luz. Os lasers randômicos não precisam de óptica e terão baixo limiar de operação (ref. 15) e alta eficiência. O aumento de sinal dos detectores será obtido pelo aumento da interação luz-matéria durante o regime de localização (ref. 4) através de, por exemplo, um processo Raman com aumento de sinal de 20-50 vezes. O produto final serão dispositivos miniaturizados que permitirão fazer testes laboratoriais portáteis na hora e em locais remotos, conforme almejado principalmente no caso de doenças infecciosas e para testes em sito (point of care). (AU)