【科技】石墨烯传感器可让小分子“现形”

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科学家因为石墨烯无与伦比的属性而爱用它，但迄今为止，其实用性还不够。 但是，瑞士洛桑联邦理工学院( epfl )生物纳米系统实验室和西班牙光子科学研究所的科学家们在最新一期的《科学》杂志上利用石墨烯独特的光学和电子工程特性，开发了超高灵敏度的分子传感器，对蛋白质和药物进行了小分

在红外吸收光谱学这种标准的检测方法中，光是用来激活分子的。 不同分子的振动不同，这种振动使分子表现出其存在，有时也表现出自己的性格。 这些线的痕迹可以在反射光中读取。 但是，在检测纳米尺寸的分子时，这种做法的表现违背了强烈的人的意愿。 照射分子的红外光子的波长约为6微米，但目标分子为数纳米，因此在反射光中检测这样的微小分子的振动不太容易。

于是石墨烯在危难中受命。 研究者丹尼尔·； 罗德里戈解释说，如果石墨烯具有合适的几何学形状，可以将光照射到表面上的某个特定点上，倾听附着的纳米分子的振动。 他说他用电子束撞击，用氧离子蚀刻，在石墨烯表面制造了一点纳米结构。 光到达时纳米结构体内的电子振动产生&lsquo； 局部表面等离子体共振可以使光凝聚到某一点，因为它相当于目标分子的尺度，所以可以检测纳米尺寸的结构。

除此之外，这个过程还可以揭示构成分子的原子键的属性。 研究人员发现，分子振动时，连接不同原子的原子键产生多个振动，不同振动之间的细微差异提供了有关各键属性和分子整体健康状况的消息。 为了找出各原子键发出的声音，明确所有的频率，需要石墨烯。 实验中，通过向石墨烯施加不同的电压，使其调谐到不同的频率，可以阅览表面分子的所有振动状况，但现在的传感器无法做到这一点。 研究者黑蒂斯·奥克说:“让石墨烯附着蛋白质，用它在分子的各个方面得到了消息。”

研究人员表示，这种简单的做法表明石墨烯在勘探行业具有不可思议的潜力，奥托克说:“尽管我们在研究生物分子，但也可能适用于聚合物和其他物质。”