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Sensores Terahertz (THz) têm atraído grande atenção no campo biológico devido às suas amostras bioquímicas não destrutivas e sem contato. Recentemente, o conceito de um estado quase limitado no contínuo (QBIC) ganhou atenção significativa no design de biosensores com ultra alta sensibilidade. Metasuperfícies (MSs) baseadas em QBIC alcançam excelente desempenho em várias aplicações, incluindo sensoriamento, comutação óptica e laser, fornecendo uma plataforma confiável para sensores de biomateriais com radiação terahertz. Neste estudo, uma MS THz com estrutura engenheirada consistindo de uma matriz de “dupla C” foi projetada, na qual um parâmetro de assimetria α é introduzido na estrutura ao mudar o comprimento de uma subunidade; o fator Q do dispositivo QBIC pode ser otimizado pela engenharia do parâmetro de assimetria α. Cálculos teóricos com equações de acoplamento podem reproduzir bem os espectros de transmissão THz da MS QBIC projetada obtidos a partir da simulação numérica. Experimentalmente, adotamos uma MS com α = 0,44 para testar moléculas de arginina. Os resultados experimentais mostram que diferentes concentrações de moléculas de arginina levam a mudanças significativas na transmissão perto das frequências ressonantes QBIC, e a mudança de amplitude é mostrada como sendo 16 vezes maior do que a ressonância de dipolo clássica. O limite direto de detecção para moléculas de arginina na MS QBIC chega a 0,36 ng/mL. Este trabalho fornece uma nova maneira de realizar sensoriamento rápido, preciso e não destrutivo de moléculas traço e tem aplicação potencial na detecção de biomateriais.
Peng et al. (Sat,) estudaram esta questão.