Tecnologías emergentes Fig. 3. a) Imagen SEM de las AuNP@citrate depositadas sobre SiO2/Si. b) Caracterización AFM-3D de las AuNP@citrate sobre SiO2/Si. (Fuente: Referencia 8). portabilidad, coste y simplicidad. Estas técnicas no dotan a los cuer-pos de seguridad de respuesta rá-pida, de un equipamiento que les permita realizar un análisis rápido e “in situ” de la escena cuando haya riesgo de haberse producido un ata-que químico. Los avances que se presentan en este artículo intentan suplir esta importante necesidad. El objetivo final es el desarrollo de un método rápido, sencillo y repro-ducible de detección de agentes nerviosos G en condiciones rea-les o de campo realmente útil para nuestras fuerzas de seguridad. Espectroscopía Raman y efecto SERS (Surface Enhanced Raman Spectroscopy) La espectroscopía Raman monitori-za la vibración de los enlaces de las moléculas obteniéndose la huella dactilar de las mismas (la vibración de cada molécula es única, como la huella dactilar humana) y, por tanto, alcanzándose una alta selectividad en la identificación de agentes quí-micos. Por otro lado, la variante Ra-man SERS ha sido identificada como una tecnología clave en la detección de agentes químicos debido a su ul-tra alta sensibilidad, y la capacidad de identificar y cuantificar mezclas de compuestos en una sola medida, permitiendo una detección a tiempo real en condiciones de campo. El efecto Raman se produce cuando la luz (láser) incide sobre una molécu-la e interactúa con la nube de electro-nes de los átomos de esa molécula. El fotón incidente excita uno de los electrones a un estado virtual. La mo-lécula se excita desde el estado basal a un estado de energía virtual, y se re-laja a un estado vibracional excitado, lo que genera la dispersión inelástica de Raman Stokes. El efecto SERS consiste en una inten-sificación extraordinaria de la emisión Raman procedente de una molécula cuando ésta se encuentra en contac-to o cerca de una superficie metálica nano-estructurada. La amplificación de la señal en SERS proviene de la in-teracción de la luz con los electrones de conducción situados en la superfi-cie del metal. Los metales que presentan las pro-piedades ópticas adecuadas para generar tales intensificaciones, son principalmente la plata, el oro y el cobre, siendo los dos primeros los que alcanzan una mayor intensifi-cación y los más aplicados en ex-perimentos SERS. Las dimensiones y la ordenación de las nanopartí-culas (NP) metálicas implicadas en este fenómeno juegan un papel im-portante. En general, las nanoestructuras con unos tamaños entre 1 y 100 nm, ab-sorción entre 400 y 800 nm, suelen ser efectivas. En su ordenación, el espaciado entre NP, también es un parámetro crucial para que se pro-duzca el aumento de la señal. El campo electromagnético generado en una partícula individual debe en-trar en interferencia coherente con los campos electromagnéticos de NP adyacentes para producirse el aumento de la señal, este punto de proximidad se denomina “hot spot”, y suelen distar alrededor de entre 5-20 nm 5. Materiales y Métodos En este artículo se presentan los re-sultados obtenidos para la molécula modelo DMMP (metilfosfonato de dimetilo), un simulante del gas sarín, la molécula objetivo de este trabajo. Se utiliza un simulante dada la alta to-xicidad de la molécula real y porque la Chemical Weapons Convention (CWC) prohíbe el desarrollo, produc-ción, almacenaje y uso de armas quí-micas 6. DMMP y gas sarín difieren principalmente en la ausencia del en-lace C-F, responsable de la toxicidad (figura 1). Cabe destacar que, en la bibliografía científica actual, apenas aparecen ar-tículos que usen Raman SERS para detectar DMMP, y los que usan la téc-nica, detectan la molécula en fase lí-quida 7, cuando el verdadero peligro Fig. 4. Esquema general de la plataforma sensible desarrollada para detectar DMMP en fase gas. (Fuente: Referencia 8). Boletín de Observación Tecnológica en Defensa n.º 58. Tercer trimestre 2018 9
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