納米殼層為研製全光學納米數(shù)量級(jí)傳感器創造機會 (2005-07-04)
發布時間:2007-12-04
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一項發布在美國國家科學院(yuàn)學報上的新(xīn)研究發現(xiàn),一些形狀規則的納米粒(lì)子如納米外殼,能使化(huà)學活性提(tí)高1000萬倍,這使(shǐ)他們在拉曼散射中比傳統方法(fǎ)的有效率提高1萬倍。當分子和原料散射光線時,一小部分光線相互作用,科學家根據(jù)其程度可以(yǐ)確定他們的具體化學性質。和拉曼散射一(yī)樣,這些性質(zhì)被醫學研究人員、藥物(wù)研究人員、化學家以及其它科學家用來確定材料成分。大約30年前,有人發現粗糙的金屬表麵能夠將拉曼(màn)散射信號提高100萬倍,但這一“表麵增強”效應很難在實際應用中控製、預測及重複。現在,美國研究(jiū)人員的研究揭(jiē)示了納米外殼能夠顯示出大而清晰的,且(qiě)可複製的增強效應,給新的全光學感應應用打開了大門。研究人員介紹說:“我們不僅發現了納米外殼在放大分子的拉曼(màn)信號方麵具有非常好的敏感(gǎn)度,而且還(hái)發現單個的納米外殼也可以作為拉曼增強(qiáng)器。這為設計全光學納米數量級(jí)傳感器,特別是新分子級的診斷儀器創造了一次機會。”納米外殼大(dà)小約為血(xuè)紅細(xì)胞大(dà)小的1/20,其分子呈球狀,由非導體的玻璃核心組成,其表麵被金屬(shǔ)外殼覆蓋,比較典型的是黃(huáng)金和白銀。金屬外殼“捕獲“通過的光線並將(jiāng)其聚焦到一起。這一特性直(zhí)接導致了所觀察到的大量拉曼增強。而且(qiě),納米外殼能夠(gòu)通過(guò)改變其外殼厚度來調整與有特定波長光線的(de)相互作用。這種調整(zhěng)能力使拉曼增強能夠優化光線的特定波長。