我国发明的新型石墨稀传感器可以同时检测多种物质

中国计量学院的研究人员研究出一种新型传感器，利用石墨烯的光电特性，可以同时检测多种物质，包括细菌和其他病原体。该设计基于二维石墨烯片，每片只有一个原子厚度。

通过理论计算和模拟，研究人员设计了一系列纳米级石墨烯盘。他们在每个纳米盘中引入了一个小圆形缺陷——一个偏心孔。当光线照射到磁盘阵列时，磁盘与其孔之间的相互作用产生了等离子体杂交效应，从而提高了设备的灵敏度。孔和盘产生不同的波长峰值，可以同时用于检测不同物质的存在。

石墨烯盘安装在离子凝胶层和硅层之间，层用于向传感器施加电压，调整石墨烯的性质以检测各种物质。

研究人员使用MIR波长进行的模拟显示，与仅由石墨烯盘组成的传感器平台相比，他们的新传感器平台对气体，液体和固体中存在的物质更敏感，没有圆形缺陷。

研究人员正在努力改进用于制造纳米级磁盘阵列的过程。该团队称，这些结构的精确度可能会极大地影响传感器的性能。

研究员Bing-Gang Xiao说：“我们还想探讨石墨烯等离子体杂化效应是否可用于辅助双波段中红外光通信设备的设计。”

由于其理想的性质，各种研究团队已经使用石墨烯为各种应用创建传感器和材料。然而，中国吉良团队表示，之前很少有研究工作证明敏感的石墨烯传感器可以检测细菌和生物分子所需的红外波长。

除了改善食品安全外，新的传感器设计还可用于检测各种应用中的气体和化学品。其双频共振结构特征可以支持多物质检测的发展。