石墨烯传感器可让小分子“现形”_亚博登录官方网站

本文摘要:科学家因石墨烯无与伦比的属性而受欢迎,但迄今为止,其实用化依然不够。

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科学家因石墨烯无与伦比的属性而受欢迎,但迄今为止,其实用化依然不够。但是,瑞士洛桑联邦理工大学(EPFL )的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近的《科学》杂志上利用石墨烯独有的光学和电子属性,开发了非常高灵敏度的分子传感器,蛋白质在红外吸收光谱学这种标准观测方法中,光是用来转录分子的。振动因分子而异,但这种振动不会表明分子不存在,也不会表明自己的“性格”。这些“蛛丝马迹”可以在反射光中“朗读”。

但是,在观测纳米尺寸的分子时,该方法显示出很强的意义。太阳光分子的红外光子的波长约为6微米,与此相对,目标分子只有几纳米,因此在反射光中很难观测到这样的微小分子的振动。于是石墨烯被命令在危险期间。

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研究合作者丹尼尔罗德里戈解释说,如果石墨烯具有适当的几何学形状,就可以在表面上的某个特定点研究光,“听到”吸附在其上的纳米分子的振动。通过用于电子束炮击和氧离子转录,纳米结构触摸了石墨烯的表面。光到达后,纳米结构内的电子不会波动,生成的“局部表面等离子体共振”可以在某一点填满光,与目标分子的尺度非常大,因此可以观测纳米尺寸的结构。”。

除此之外,这个过程还可以说明构成分子的原子键的属性。研究人员说,分子振动时,不同原子相连的原子键会产生多种振动,不同振动之间的细微差异可以得到关于每个键的属性和分子整体健康状况的信息。为了找到每个原子键接收到的“声音”确认所有频率,必须中用石墨烯。在实验中,研究者通过使石墨烯产生不同的电压,使其“回波”到不同的频率,从而使“读者”能够“读者”表面上分子的所有振动,使现在的传感器无法做到。

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研究者海蒂奥托格说:“使蛋白质吸附在石墨烯上,用这种方法得到了分子的全方位信息。” 研究人员用这种非常简单的方法指出石墨烯在观测领域具有不可思议的创造性,奥托格说:“尽管我们研究生物分子,但这种方法可能仅限于聚合物和其他物质。

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