Penetasan nanopartikel emas yang dilapisi dengan kerangka tipis oksida memungkinkan surface-enhanced Raman scattering (SERS) untuk menguji varietas sample yang lebih luas, termasuk dengan yang menggunakan morfologi tak beraturan.
SERS biasanya meliputi penempatan suatu sample pada suatu permukaan metal yang kasar, yang memperkuat sinyal Raman dari suatu sample tersebut.Zhong Qun Tian dari Xiamen University, di Cina; Zhong Lin Wang dari Georgia Tech; beserta para rekan kerjanya mengubah konfigurasi biasa ini secara terbalik.
Para peneliti menetasakan suatu sample dengan silica – atau alumina-yang dilapisi dengan nanopartikel emas dan kemudian mengumpulkan spectra Raman (Nature 2019, 464, 392). Mereka menyebut menamainya dengan metode baru kerangka –nanopartikel terisolasi –yang memperkuat spektroskopi Raman, atau SHINERS.
“Smart dust” meliputi nanopartikel emas berukuran 55-nm yang dibungkus dengan suatu kerangka silica atau alumina. Kerangka ini, yang ketebalannya berukuran 2 nm, mengisolasi beberapa partikel dari suatu sample dan dari tiap-tiapnya, namun masih memungkinkan peningkatan sinyal Raman. “Tiap-tiap partikel seperti lubang yang mandiri, tetapi lapisannya cukup tipis guna memungkinkan emas tersebut secara efektif meningkatkan sinyal Raman pada permukaan molekul yang akan dideteksi,” kata Wang.
“Pelapisan dialektris merupakan suatu ide yang bagus, karena hal ini mengubah kelembaman partikel,” kata Renato Zenobi dari Swiss Federal Institute of Technology, Zurich, penemu metode terkait yang dinamakan tip-enhanced Raman spectroscopy (TERS).
Debu tersebut meningkatkan tingkat sensitifitas relative SHINERS dan TERS. Dibandingkan dengan TERS, SHINERS mempunyai sedikit resolusi spasial namun memiliki intensitas sinyal yang lebih tinggi dari sejumlah besar nanopartikel pada sampelnya, kata Zenobi.
Dengan menggunakan SHINERS, Tian, Wang, beserta para rekan kerjanya menganalisa suatu jangkauan luas dari suatu sampel. Mereka mengukur adsorpsi hidrogen pada permukaan datar kristal tunggal yang terbuat dari platinum dan silicon. Mereka juga memperoleh spectra protein pada dinding sel ragi. Bahkan mereka mampu untuk mendeteksi residu peptisida pada buah-buahan segar.
Wang mengharapkan penggunaan teknik ini pada alat portable tangan yang dapat “membuat Raman ini berpindah dari laboratorium ke keseharian orang-orang.”