Sensores fluorescentes basados en cristales fotonicos

ZELCER, ANDRÉS; FUERTES, MARÍA CECILIA; VIOLI, IANINA L.; LOPEZ ABDALA, NICOLÁS; SOLER-ILLIA, GALO; MIRENDA, MARTÍN

CABA

Congreso; XIX congreso Argentino de Fisicoquimica y Química Inorgánica; 2015

AAIFQ

Los cristales fotónicos (CF) son materiales que permiten controlar el flujo de ondaselectromagnéticas en un ámbito de longitudes de onda seleccionado. Esto se logramodulando periódicamente la variación espacial del índice de refracción, ya sea enuna, dos o tres dimensiones.1 El cambio en las dimensiones o en el índice derefracción frente a la presencia de un analito puede producir un cambio en laspropiedades ópticas. Este fenómeno puede utilizarse para desarrollar sensoresquímicos y bioquímicos1. Un caso particular de cristales fotónicos, y de fácilrealización, son los reflectores de Bragg, estructuras unidimensionales en los que sealternan sucesivamente capas de materiales con distinto índice de refracción. Este tipode estructuras se ha utilizado para la preparación de sensores, empleando capas depelículas mesoporosas delgadas de diferentes materiales para la construcción delcristal fotónico. Al llenarse los poros con un analito, el índice de refracción efectivo delas distintas capas varía, el cual se detecta como una modificación de la respuestaóptica del sensor.3En este trabajo mostramos el diseño y la preparación de reflectores de Bragg basadosen películas mesoporosas, que producen una variación en la respuesta fluorescentefrente a la presencia de vapores. Los materiales empleados para la construcción deestos sensores fueron sílice y zirconia mesoporosos para las capas de bajo y altoíndice de refracción respectivamente. Como material fluorescente se utilizó titaniadopada con europio. Dependiendo del diseño del dispositivo, la capa de titaniafunciona simplemente como materialfluorescente o también como parte activadel CF, produciendo una respuestaaltamente no lineal. La excitación delsistema tiene lugar en el UV, en dondeabsorbe la titania, mientras que larespuesta tiene lugar a 615nm, en dondetiene el máximo de emisión el europio. Elmaterial posee gran estabilidadmecánica, que se traduce en unarespuesta equivalente luego de múltiplesexposiciones al vapor.