图片来源：布法罗大学陈华秀

布法罗大学的研究人员宣布，一种化学传感器芯片取得新进展。该芯片允许手持设备检测微量化学物质，从非法药物到污染物，速度与酒精测试仪一样快。和酒精一样快。

12 月 17 日发表在《先进光学材料》封面上的一项研究描述了该芯片，可用于食品安全监测、防伪和其他微量化学物质分析领域。

“在许多领域，特别是在药物滥用领域，对便携且具有成本效益的化学传感器的需求很大。”该研究的主要作者甘乔强博士说，他是应用科学学院的工程学和电气工程教授。

Gan 之前的研究涉及创建一种芯片，该芯片可以在金和银纳米粒子的边缘捕获光。这为今天的新研究奠定了基础。

当生物或化学分子落在芯片表面时，一些被捕获的光与分子相互作用并“散射”成新的能量光。这种效应以可识别的模式发生，作为化学或生物分子的指纹，揭示有关存在的化合物的信息。

由于所有化学物质都具有独特的光散射特性，因此该技术可以很好地利用这种特性，最终集成到可以检测血液、呼吸、尿液等生物样本的手持设备中。药品。它还可以集成到其他设备中以识别空气、水和其他表面化学物质。

这种传感方法称为表面增强拉曼光谱（SERS）。

虽然有效，但甘研究团队之前创造的芯片在设计上并不统一。由于金银不是均匀分布的，分散的分子很难识别，尤其是当它们出现在芯片上的不同位置时。

Gan 和研究团队——包括他在 UB 的实验室成员、中国上海科技大学和沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学的研究人员——一直在努力解决这个问题缺点。

研究团队在生产过程中使用了四种不同长度的分子（BZT、4-MBA、BPT和TPT）来控制金银纳米颗粒之间的间隙大小。这种新的制造工艺基于两种技术，原子层沉积和自组装单层膜，而不是更常见和更昂贵的 SERS 芯片方法 - 电子束光刻。

但它创造了前所未有的均匀性的SERS芯片，而且生产成本相对较低。更重要的是接近量子极限传感能力，甘认为这是对传统SERS芯片的挑战。

“我们相信该芯片除了手持毒品检测设备外，还有很多用途。”该研究的第一作者、甘实验室的博士后张楠博士说，“例如，它可以用于评估空气、水污染或食品安全。它可能在安全和国防领域有用，以及在医疗保健领域具有巨大潜力。”

翻译/前瞻经济学人APP信息组

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