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石墨烯傳感器可讓小分子“現(xiàn)形”

發(fā)布：cyqdesign 2015-07-13 10:51 閱讀：4199

盡管科學(xué)家因?yàn)?span onclick="sendmsg('pw_ajax.php','action=relatetag&tagname=石墨烯',this.id)" style="cursor:pointer;border-bottom: 1px solid #FA891B;" id="rlt_1">石墨烯無(wú)與倫比的屬性而對(duì)其青睞有加，但迄今為止，其實(shí)際應(yīng)用仍然乏善可陳。不過(guò)，瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）生物納米系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室和西班牙光子科學(xué)研究所的科學(xué)家們?cè)谧钚乱黄诘摹犊茖W(xué)》雜志上宣稱，他們利用石墨烯獨(dú)特的光學(xué)和電子學(xué)屬性，研制出了一種具有超高靈敏度的分子傳感器，可以探測(cè)蛋白質(zhì)或藥物小分子的詳細(xì)信息。

在紅外吸收光譜學(xué)這種標(biāo)準(zhǔn)的探測(cè)方法中，光被用來(lái)激活分子。不同分子的振動(dòng)不同，借由這種振動(dòng)，分子會(huì)顯示其存在甚至表現(xiàn)自己的“性格”。這些“蛛絲馬跡”可在反射光中“讀出”。但在探測(cè)納米大小的分子時(shí)，這一方法的表現(xiàn)差強(qiáng)人意。因?yàn)檎丈浞肿拥募t外光子的波長(zhǎng)約為6微米，而目標(biāo)分子僅幾個(gè)納米，很難在反射光中探測(cè)到如此微小分子的振動(dòng)。

于是，石墨烯受命于危難之間。研究合作者丹尼爾·羅德里戈解釋道，如果讓石墨烯擁有合適的幾何形狀，其就能將光聚焦在表面上的某個(gè)特定點(diǎn)上，并“傾聽(tīng)”附著其上的納米分子的振動(dòng)。他說(shuō)：“通過(guò)使用電子束轟擊并使用氧離子蝕刻，我們?cè)谑┍砻媾艘恍┘{米結(jié)構(gòu)。當(dāng)光到達(dá)時(shí)，納米結(jié)構(gòu)內(nèi)的電子會(huì)振蕩，產(chǎn)生的‘局域表面等離子體共振’可將光聚集在某個(gè)點(diǎn)上，其與目標(biāo)分子的尺度相當(dāng)，因此，能探測(cè)納米大小的結(jié)構(gòu)。”

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