Resumen en español

Esta tesis doctoral desarrolla nanoestructuras sensoras bimetálicas Ag–Au de bajo costo para la detección cualitativa de mercurio inorgánico (Hg²⁺) en agua, mediante efectos plasmónicos y espectroscopía Raman mejorada en superficie (SERS). El enfoque experimental comprende: (i) la deposición por evaporación térmica de bicapas metálicas Ag-Au sobre sustratos de vidrio borosilicato (BSG/Ag/Au) y (ii) la nanoestructuración por fragmentación térmica en estado sólido (Solid-State Dewetting, SSD), controlando la temperatura, el tiempo y la rampa de temperatura, con el fin de maximizar la densidad de regiones activas (hot spots) y la respuesta SERS. Las nanoestructuras se caracterizan mediante SEM/EDS y AFM para determinar el tamaño, la altura y la densidad superficial, y mediante UV–Vis para identificar la longitud de onda de resonancia plasmónica (λLSPR) y el ancho a media altura (FWHM) como indicadores ópticos del estado de la nanoestructura. La actividad SERS del sustrato se verifica mediante la rodamina B como molécula marcadora. Posteriormente, la interacción con Hg²⁺ se evalúa mediante cambios reproducibles en la señal SERS (atenuación o modificaciones relativas de bandas seleccionadas en ~1350 y ~1640 cm⁻¹), lo que permite definir un criterio de decisión cualitativo basado en razones de intensidad y en variaciones del umbral de respuesta para discriminar entre muestras sin Hg²⁺ y con Hg²⁺ en un rango de interés cercano a niveles regulatorios. Finalmente, se correlacionan las métricas morfológicas y ópticas con el desempeño del sensor para establecer relaciones estructura–respuesta que guíen la optimización del sustrato y reduzcan la variabilidad, mediante ensayos de repetibilidad, estabilidad y selectividad frente a posibles interferentes. Se espera obtener una plataforma SERS funcional y reproducible para el tamizaje cualitativo de Hg²⁺ en agua, con potencial de implementación en entornos de laboratorio y bajo costo operativo.