Investigadores han desarrollado un novedoso biosensor óptico que emplea una resonancia multi-Fano híbrida plasmonic-fotónica para la detección de cambios en el índice de refracción. Este dispositivo integra una microcavidad con barras de oro nanométricas periódicas, logrando una alta sensibilidad y un factor de mérito (FOM) significativamente mejorado en comparación con sensores basados en resonancias Fano simples o puramente plasmonicas. La clave de su rendimiento reside en la interacción compleja entre los modos fotónicos de la microcavidad y los plasmones superficiales localizados generados por las nano-barras de oro.

El diseño propuesto utiliza una estructura de microcavidad acoplada a una guía de ondas, sobre la cual se depositan periódicamente nano-barras de oro. Esta configuración permite la excitación simultánea de múltiples resonancias Fano, caracterizadas por sus perfiles asimétricos distintivos, que son altamente sensibles a pequeñas variaciones en el índice de refracción del medio circundante. La interacción híbrida entre los modos fotónicos confinados y los plasmones superficiales localizados amplifica la respuesta óptica, facilitando la detección de biomoléculas o cambios químicos con una precisión sin precedentes.

Los resultados obtenidos demuestran un factor de mérito (FOM) de 1.12 × 10^4, una cifra que supera con creces los valores típicos de sensores ópticos convencionales. Esta mejora se traduce en una mayor capacidad para discriminar entre muestras con índices de refracción muy similares, lo que es crucial para aplicaciones biomédicas y químicas. La capacidad de generar múltiples resonancias Fano en un único dispositivo abre la puerta a la multiplexación, permitiendo la detección simultánea de varios analitos, lo que podría revolucionar los diagnósticos in vitro y la monitorización ambiental.