微型芯片可以使用奇异的光线检测分子

科学家们创造了一种突破性的芯片大小的设备,可以使用其独特的红外“指纹”识别分子。分子在暴露于红外光时会以特定的方式振动,从而产生一种可以区分一种分子和另一种分子的特征。这种由国际研究团队开发的新设备使识别变得比以往任何时候都更容易[…]帖子《微型芯片可以使用奇异的光线检测分子》首次出现在 Knowridge Science Report 上。

来源:Knowridge科学报告
基于石墨烯红外探测器的片上分子振动传感器示意图,其中声子极化子(明亮光线)增强了光电流中编码的分子指纹信号。图片来源:David Alcaraz 博士,ICFO
基于石墨烯红外探测器的片上分子振动传感器示意图,其中声子极化子(明亮光线)增强了光电流中编码的分子指纹信号。图片来源:David Alcaraz 博士,ICFO

科学家们创造了一种突破性的芯片大小的设备,可以使用其独特的红外“指纹”来识别分子。

分子在暴露于红外光时会以特定的方式振动,从而产生一种可以区分一种分子和另一种分子的特征。

这种由国际研究团队开发的新设备使检测和分析这些分子指纹变得比以往任何时候都更容易。

这项创新依赖于声子极化子,这是一种与材料中的原子振动相互作用的特殊光波。

该设备使用一种名为六方氮化硼 (h-BN) 的材料薄层将常规红外光转换为紧密聚焦的“纳米光”。

这种纳米光显著放大了即使是极薄分子层的分子振动,使其更容易被检测到。

该设备脱颖而出的原因在于它能够在室温下工作并且尺寸紧凑。

传统的红外探测器需要笨重的设备和冷却系统,这限制了它们的实用性。

相比之下,这种基于芯片的探测器足够小,可以安装在微芯片上,并且无需专门的冷却即可工作。

当光照射到分子上时,分子会以特定的方式振动,类似于每个人的指纹都是独一无二的。

这些振动可以揭示分子是什么。传统方法,如红外指纹光谱,使用光反射或透射来识别分子。

该设备可以改变分子检测。

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