據(jù)報道稱，由瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院(EPFL)與西班牙光子科學(xué)院(InstituteofPhotonicSciences)共同組成的一支研究團隊，最近利用石墨烯改善了分子檢測的紅外線吸收光譜。研究人員們發(fā)現(xiàn)，石墨烯能夠聚光于特定焦點上，從而準(zhǔn)確地“聽”到納米級分子的振動。
歐洲研究人員最近開發(fā)出一種以石墨烯制造的感測器，可用于檢測諸如蛋白質(zhì)與藥物的分子。這種感測器具有高敏感度且可加以配置，從而將石墨烯的獨特電氣與光學(xué)性能導(dǎo)入實際的應(yīng)用中。
傳統(tǒng)上，這種方法主要利用光激發(fā)分子，依據(jù)各自性質(zhì)產(chǎn)生不同的振動，同時創(chuàng)造出一種能以反射光讀取的獨特標(biāo)識。但這種方法并不適用于納米級分子，因為納米分子通常比用于檢測分子的6微米紅外光子波長明顯更小。
根據(jù)EPFL介紹，“當(dāng)光線到達時，石墨烯納米結(jié)構(gòu)中的電子開始振蕩。這種現(xiàn)象被稱為‘局部表面等離子共振’，從而將光線集中于微小的焦點，其大小約相當(dāng)于目標(biāo)分子的尺寸，因而能夠用于檢測納米結(jié)構(gòu)?！贬槍@種感測器的潛在應(yīng)用范圍從偵測氣體外泄、檢測有毒與易爆氣體、測量并檢測DNA與蛋白質(zhì)以及水中污染物。
透過施加各種電壓大小，可將石墨烯調(diào)諧成不同的頻率——這是采用現(xiàn)有感測器不可能實現(xiàn)的任務(wù)。此外，透過評估不同振動之間的細(xì)微差別過程，還可展現(xiàn)以分子方式連接原子的鍵合特性。
當(dāng)石墨烯的電子以不同方式振蕩時，它能夠“讀取”附著在表面上的所有分子振動。“我們在附著于石墨烯的蛋白質(zhì)上測試這種方法。它讓我們對于這種分子的瞭解更完整，”EPFL生物納米光電系統(tǒng)(BIOS)實驗室發(fā)教授HaticeAltug說。
