據美國物理學家組織網3月22日(北京時間)報道，美國（guó）科學家研製出一種超靈敏傳感器，可使用其增強的拉曼散射（shè）來探測包括（kuò）癌症信號、炸藥等物質，其靈敏（mǐn）度比普通拉曼散射傳感（gǎn）器增強（qiáng）了10億倍（bèi）。

　　拉曼散射是指光通過介質時由於入射（shè）光與分（fèn）子運動（dòng）相（xiàng）互（hù）作用而引起光的頻率（lǜ）變化，1928年由印度物理學家錢德拉塞卡拉?拉曼發現。在拉曼散射中，一束單色光照射到一個物體後（hòu），其反射光（guāng）會包（bāo）含另外兩種頻率的光，這兩種光的頻率僅與該物體的分子組成相關，這就潛在地提供了一種有效識別物質的方法。但由於這種額（é）外的光（guāng）太微弱，科學家幾十年來很難將拉曼散射付（fù）諸於（yú）實踐。

　　上世紀70年代，科學家研製出表麵增強拉曼散射(SERS)技（jì）術，可以通過將所鑒別物質放在粗糙的金屬表麵或金、銀小粒子之上來（lái）增強（qiáng）拉曼信號。但科學家隨後（hòu）發現，這種增強的拉曼信號僅出（chū）現在傳感器表麵的幾個隨機（jī）點上，很難預測其具體位置，仍（réng）然非常微弱。

　　而普林斯頓大學電子工程係教授斯蒂芬?周領導的團隊摒（bìng）棄了以往設計和製造拉曼傳感（gǎn）器的方法，研（yán）發出一種全新的SERS結（jié）構：一塊（kuài）芯片上布滿一行行由金屬和半導體（tǐ）組成的小（xiǎo）柱子。

　　新傳感器獲勝的“秘密武器”就是這（zhè）些小柱（zhù）子的（de）排列方式：每個柱子上部（bù）和底部各有一個由金屬（shǔ）製成的中（zhōng）空（kōng）部分;柱壁上布滿直徑（jìng）約為20納米的金屬粒子(等離子體納米點)，金屬粒子之間有2納米左右的空隙。金屬粒子和空隙能顯著增強拉曼信號;中空部分能捕捉光信號，讓光多次而不是僅一次地通過等離子（zǐ）體納米點，從而也能增強拉曼信號（hào）。迄今為（wéi）止，該芯片（piàn）的靈敏度比不經過（guò）拉曼增（zēng）強而（ér）研製出的傳感器高10億倍，而且（qiě）其靈敏度非常穩定，能（néng）可靠地應用於（yú）感應設備中（zhōng）。

　　除靈敏度大增之外，借助納米壓（yā）印技術和（hé）納米粒子自組裝技術，新芯片能實（shí）現高質量、規模化製造，研究人員已經在4英尺的晶片上製造出這些傳感器。

　　美國海軍研究實驗室的科學家也在進行相關實驗，希望軍隊也能使用該技術探測化學物質、生物試劑和炸藥。