盘点2017年仪表行业石墨烯科研创新人气成果

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时间如梭,光阴流转,眨眼间2017年已然离我们远去。在过去的一年中石墨烯材料始终热度不减,显然会继续红到2018。回首2017年,石墨烯随着我国科技的发展变得愈发火热,各大品牌制造商们也是卯足了劲专注于研。究竟哪些石墨烯科研创新成果在2017年更受到人们的瞩目?为此,小编特意盘点了2017年仪表行业八大人气石墨烯科研创新成果。

石墨烯变身医疗传感器:可检测出大脑癌细胞

据消息,芝加哥伊利诺伊大学(UIC)的一个科学家团队将石墨烯制成一种传感器,可以区分出正常的星形胶质脑细胞和星型胶质细胞瘤细胞。石墨烯作为一种原子厚度的碳晶格,当与单个细胞接触时,可以检测出它们的某些属性。

石墨烯碳原子的外围电子形成共轭大π键,电荷可以在表面自由移动。当这种材料与细胞接触时,细胞性状的不同,与其相邻的石墨烯表面的电荷分布也表现出不同的特点。癌细胞的代谢活性高,所以其表面聚集的电子多,这些电子可能会取代石墨烯表面的电子,在正常的细胞中,则观察不到这种现象。石墨烯上电荷分布的变化改变了其碳原子振动的能量,而这种改变用拉曼光谱可以检测出来,根据检测结果可以判断细胞是否属于癌细胞。

国际联盟研发出高精度石墨烯红外探测器

日前, 由23个国家150多个研究团队组成的国际联盟 Graphene Flagship 运用纳米材料石墨烯研发出一款高精度的新型红外探测器。据团队介绍,这种新型探测仪可检测出纳瓦级的热辐射变化——相当于手轻轻摆动时释放出的能量的千分之一。石墨烯的优点是在高性能红外成像和光谱学中的开放性可能性。来自剑桥大学(英国),恩伯顿有限公司(英国),光子科学学院(ICFO;西班牙),诺基亚和约阿尼纳大学(希腊)工作的Graphene Flagship的研究人员开发了一种基于石墨烯的,通过红外辐射检测,对于温度的微小变化的测量,具有极高精确性的热释电热辐射测量仪。

在《自然·通讯》上发表的工作证明了基于石墨烯的非冷却热检测器的最高报告的温度敏感性,能够将温度变化分解为几十μK。仅需要几纳米的IR辐射功率来在隔离器件中产生这样小的温度变化,比通过紧密靠近的人手递送到检测器的IR功率小大约1000倍。

石墨烯红外探测器,可检测出极微小的热辐射变化

检测器的高灵敏度对于超过热成像的光谱应用是非常有用的。使用高性能的基于石墨烯的IR检测器,可以提供较少的入射辐射的强信号,可以隔离IR光谱的不同部分。这在安全应用中是至关重要的,其中不同的材料(例如爆炸物)可以通过它们的特征IR吸收或透射光谱来区分。

恩伯顿首席工程师和研究的联合负责人Alan Colli博士说:“使用更高灵敏度的检测器,可以限制大的热带,并且仍然使用在非常窄的光谱范围内的光子形成图像,并且做多光谱红外成像对于安全检查,有特定的签名,材料在窄带中发射或吸收,因此,需要一个在窄带中训练的检测器,这在寻找爆炸物,有害物质或任何分类。”

中科院苏州纳米所研发出高灵敏度石墨烯太赫兹探测器

近日,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所等科研单位成功得出这一研究成果。中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所、中国科学院纳米器件与应用重点实验室秦华团队与中国电子科技集团有限公司第十三研究所专用集成电路国家级重点实验室合作,成功获得了高灵敏度石墨烯(Graphene)太赫兹探测器,灵敏度达到同类石墨烯探测器的最好水平,该结果近期发表在碳材料杂志Carbon(116, 760-765 (2017))上。

G-FET太赫兹探测器的研制工作得到了国家自然科学基金项目(No. 61271157, 61401456, 61306006)、中科院苏州纳米所纳米加工平台、测试分析平台和南京大学超导电子学研究所的大力支持。

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