納米殼層為研制新型傳感器創(chuàng)造機(jī)會(huì)
一項(xiàng)發(fā)布在美國(guó)國(guó)家科學(xué)院學(xué)報(bào)上的新研究發(fā)現(xiàn)，一些形狀規(guī)則的納米粒子如納米外殼，能使化學(xué)活性提高1000萬(wàn)倍，這使他們?cè)诶⑸渲斜葌鹘y(tǒng)方法的有效率提高1萬(wàn)倍。當(dāng)分子和原料散射光線時(shí)，一小部分光線相互作用，科學(xué)家根據(jù)其程度可以確定他們的具體化學(xué)性質(zhì)。和拉曼散射一樣，這些性質(zhì)被醫(yī)學(xué)研究人員、藥物研究人員、化學(xué)家以及其它科學(xué)家用來(lái)確定材料成分。大約30年前，有人發(fā)現(xiàn)粗糙的金屬表面能夠?qū)⒗⑸湫盘?hào)提高100萬(wàn)倍，但這一“表面增強(qiáng)”效應(yīng)很難在實(shí)際應(yīng)用中控制、預(yù)測(cè)及重復(fù)。
現(xiàn)在，美國(guó)研究人員的研究揭示了納米外殼能夠顯示出大而清晰的，且可復(fù)制的增強(qiáng)效應(yīng)，給新的全光學(xué)感應(yīng)應(yīng)用打開(kāi)了大門(mén)。研究人員介紹說(shuō)：“我們不僅發(fā)現(xiàn)了納米外殼在放大分子的拉曼信號(hào)方面具有非常好的敏感度，而且還發(fā)現(xiàn)單個(gè)的納米外殼也可以作為拉曼增強(qiáng)器。這為設(shè)計(jì)全光學(xué)納米數(shù)量級(jí)傳感器，特別是新分子級(jí)的診斷儀器創(chuàng)造了一次機(jī)會(huì)。”納米外殼大小約為血紅細(xì)胞大小的1/20，其分子呈球狀，由非導(dǎo)體的玻璃核心組成，其表面被金屬外殼覆蓋，比較典型的是黃金和白銀。金屬外殼“捕獲“通過(guò)的光線并將其聚焦到一起。這一特性直接導(dǎo)致了所觀察到的大量拉曼增強(qiáng)。而且，納米外殼能夠通過(guò)改變其外殼厚度來(lái)調(diào)整與有特定波長(zhǎng)光線的相互作用。這種調(diào)整能力使拉曼增強(qiáng)能夠優(yōu)化光線的特定波長(zhǎng)。
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