能夠感知任何物質(zhì)的新型超敏感納米傳感器芯片

一種新型傳感器能夠通過(guò)檢測(cè)反射光來(lái)辨識(shí)小至分子大的物質(zhì)，未來(lái)有可能使傳感器用于從爆炸物探測(cè)到癌癥診斷等各個(gè)領(lǐng)域。據(jù)普林斯頓大學(xué)的研究人員稱，由美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局出資研制的這種新型傳感器采用了一個(gè)充滿金屬支柱的芯片來(lái)增強(qiáng)反射某物體的光信號(hào)，其敏感度要比以前所能達(dá)到的高10億倍。

這對(duì)于拉曼散射原理的應(yīng)用來(lái)說(shuō)是個(gè)重大突破，拉曼散射是通過(guò)檢測(cè)某個(gè)物體反射的光來(lái)確定其分子的構(gòu)成。數(shù)十年來(lái)，研究人員一直想分離出這些光的頻率，但即便采用先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)方法也很難看到它們。這種新型芯片采用金屬支柱陣列，在其基座和頂部有許多小的窩洞，兩側(cè)各帶有一群納米點(diǎn)。所要研究的一個(gè)分子被放置在芯片上，一束純凈的單色光投射在分子上。這些窩洞捕獲光后使其多次通過(guò)納米點(diǎn)，不只一次地產(chǎn)生拉曼信號(hào)，其強(qiáng)度比以前的拉曼散射傳感器大好幾個(gè)數(shù)量級(jí)。

據(jù)領(lǐng)導(dǎo)該項(xiàng)研究的普林斯頓大學(xué)電子工程學(xué)教授斯蒂芬·周介紹，這種被稱為D2PA的傳感器制造簡(jiǎn)便且價(jià)格低廉。有關(guān)該芯片的研究報(bào)告發(fā)表在《光學(xué)快報(bào)》上。拉曼散射在眾多領(lǐng)域有著巨大的潛在用途，這項(xiàng)技術(shù)的突破可能將使其用途更為廣泛。斯蒂芬表示：“我們已研制出一種方法，能夠大大增強(qiáng)經(jīng)過(guò)整個(gè)傳感器的信號(hào)，這可能將改變拉曼散射未來(lái)應(yīng)用的前景?！?/P>