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A espectroscopia de absorção no infravermelho com superfície aumentada (SEIRA) surgiu como uma técnica poderosa para análise química ultrasensível e específica. A SEIRA pode ser realizada empregando metasuperfícies que podem aprimorar as interações luz-matéria nas bandas espectrais das vibrações moleculares. O aumento da complexidade da amostra enfatiza a necessidade de metasuperfícies que possam operar simultaneamente em diferentes bandas espectrais, tanto acessando informações espectrais ricas ao longo de uma ampla faixa, quanto resolvendo sutis diferenças nas impressões digitais de absorção por meio de ressonâncias de banda estreita. Aqui, um novo conceito de metasuperfícies de gradiente de ressonância é introduzido, onde a seletividade espectral necessária é alcançada por meio de ressonâncias de alto fator de qualidade (high-Q) locais, enquanto a cobertura contínua de uma ampla faixa é possibilitada pelo ajuste gradual das dimensões da célula unitária ao longo da estrutura plana. O design altamente ajustável das metasuperfícies de gradiente oferece flexibilidade para moldar a densidade de amostragem espectral para coincidir com as bandas relevantes dos analitos alvo, ao mesmo tempo em que mantém uma pegada de dispositivo compacta. A versatilidade das metasuperfícies de gradiente é demonstrada através de vários cenários de sensoriamento, incluindo a desconvolução de misturas de polímeros, detecção de um bioensaio de múltiplas etapas e identificação do início do regime de forte acoplamento vibracional. A plataforma de ressonância de gradiente proposta contribui significativamente para o rapidamente evolutivo panorama das metasuperfícies não locais, permitindo aplicações na detecção molecular e análise de fenômenos fundamentais de interação luz-matéria.
Richter et al. (Thu,) estudaram esta questão.