ساخت حسگری جدید با استفاده از گرافن

اخیرا مقاله‌ای تحت عنوان Singular phase nano-optics in plasmonic metamaterials for label-free single-molecule detection, در نشریه Nature Materials به چاپ رسیده است که در آن یک تیم تحقیقات انگلیسی با همکاری همتایان خود در دانشگاه آیکس مارسلی موفق به ساخت دستگاهی شدند که می‌تواند با استفاده از یک سیستم نوری ساده، تک مولکول‌ها را شناسایی کند. این دستگاه قادر است اجزاء مولکول‌ها را نیز در مدت چند دقیقه آنالیز کند. در این سیستم از پلاسمونیک استفاده شده است پلاسمونیک مطالعه ارتعاشات الکترونی در مواد مختلف است. 

با یافته‌های این گروه تحقیقاتی می‌توان ابزارهایی دقیق‌تر و سریع‌تر برای تست ورزشکاران حرفه‌ای ساخت این ادوات می‌توانند وجود مقادیر بسیار کم از مواد را در بدن ورزشکار شناسایی می‌کنند. همچنین از این سیستم می‌توان در فرودگاه‌ها استفاده کرد تا مانع از وارد کردن مواد منفجره و یا مواد مخدر توسط تروریست‌ها و قاچاقی‌ها شد. از این دستگاه می‌توان برای شناسایی فرد آلوده به ویروس استفاده کرد.

گرافن ماده‌ای است که اولین بار در سال ۲۰۰۴ در دانشگاه منچستر کشف شد این ماده می‌تواند کاربردهای متنوعی از تلفن‌های هوشمند گرفته تا سیستم‌های دارورسانی و تراشه‌های کامپیوتری داشته باشد. به‌دلیل وجود چنین پتانسیل‌هایی دانشمندان دانشگاه منچستر به‌دنبال استفاده از این ماده در ادوات جدید هستند. این تیم تحقیقاتی به رهبری ساشا گریگورنکو نوع جدیدی از ادوات حسگری را ساخته‌اند این دستگاه می‌تواند مولکو‌ل‌های بسیار کوچک را شناسایی کند این سیستم به خواص توپولوژیکی فاز نوری حساس است.

با استفاده از این دستگاه تست دارو و مواد سمی از طریق تست ساده خونی قابل انجام است این کار با دقت بالا و زمانی بسیار کوتاه، در حد چند دقیقه، قابل انجام است. محققان دریافته‌اند که حساسیت این سیستم ۳ برابر بیشتر از سیستم‌های رایج فعلی است. محققان بخش فیزیک و اخترشناسی دانشگاه منچستر معتقدند که این تحقیقات می‌تواند به‌صورت محصول تجاری وارد بازار شود. گریگورنکو می‌گویدکل ایده این روش این است که بتوان یک مولکول را زیر سیستم نوری مشاهده کرد دقیقا شبیه یک میکروسکوپ. اپتیک‌های نوری منفرد که دارای ویژگی‌های فازی غیرمعمول هستند اخیر مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته‌اند. ما در این پروژه نشان دادیم که می‌توان از آنها در دستگاه‌ها استفاده کرد.