455      阿裏雲  技術社區[雲棲]

比傳統檢測汙染物分子精準的解決方案：超薄納米傳感器光學指紋檢測

由超薄納米材料製成的傳感器通過提供清晰的光學指紋來檢測汙染物分子，以此提高環境遙感的精度。傳統的傳感器依賴於微小的峰值偏移和強度變化檢測空氣中的汙染物分子，但該方法並不精確。

通過激活傳感器材料中的暗電子狀態並產生新的可見峰以識別汙染物分子。傳感器材料光學指紋的改變證明了汙染物分子的存在。

來自瑞典查爾姆斯理工大學和德國柏林工業大學的一支研究團隊開發了一種使用原子級厚度的過渡族金屬二硫化物(TMDs)的高效傳感器。TMDs擁有極佳的表麵積與體積比和極強的光與物質相互作用，使得該材料對周圍環境的變化非常敏感。

TMDs除了能顯示亮激子，也能顯示角動量或質心動量不為零的各種暗激子。新型傳感器通過激活納米材料中的暗激子來識別分子。納米材料表麵上的汙染物分子與暗激子相互作用並使其可見(變亮)，並改變光學指紋以顯示汙染物分子的存在。

該團隊證明，TMDs中的暗激子和亮激子具有高效的耦合，而具有強偶極矩的非共價連接分子可能使暗激子發光，從而在光譜中產生額外的峰。

“該方法可能為環境氣體的檢測開辟出新的可能性，”研究人員Maja Feierabend表示，“我們的方法比傳統的傳感器更加穩定，因為新的傳感器依賴於其光學特性的微小變化。”當光線照射在傳感器上時，將會顯示材料的光學指紋。

“我們的方法在超薄、高速、高效、精密的傳感器研究領域有極大潛力。未來，利用該方法有希望製造出用於環境研究的高靈敏度和高區分度的傳感器。”研究人員Ermin Malic說。

該團隊為其新型傳感器提交了專利申請。接下來他們將與實驗物理學家和化學家合作，為這一新型化學傳感器進行原理證明。

該研究已發表在《自然通訊》(Nature Communications)。

最後更新：2017-09-27 18:03:19

  上一篇：  曾鳴：新商業和舊商業有什麼區別？ | 內部幹貨

  下一篇：  82歲“極客”老人借阿裏雲寫族譜：想去雲棲大會看馬雲！