یک تیم تحقیقات بین‌المللی موفق به ساخت حسگر بسیار حساسی برای طیف‌سنجی رامان شدند. برای ساخت این حسگر از نانولوله‌های کربنی استفاده شده‌است.
ساخت حسگری برای طیف‌سنجی رامان با نانولوله‌های کربنی
محققان سوئیسی مرکز ETH با همکاری همتایان خود در آزمایشگاه ملی لورنس لیورمو، حسگر جدیدی را برای طیف‌سنجی افزایش یافته رامان ساخته‌اند. این حسگر جدید با کمک نانولوله‌های کربنی قادر است با حساسیت بالا و هزینه کم آنالیزهای شیمیایی را انجام دهد. پژوهشگران موفق شدند تا با استفاده از این حسگر، ترکیبات آلی نظیر BPE (2 بیس ۴ پیریدین اتیلن) در غلظت‌های بسیار کم در حد چندصد فمتومول بر لیتر را شناسایی کنند. یک فمتومولار برابر غلظت ۳۰ میلیاردیوم گرم از این گونه آلی در یک لیتر محلول است.
در طیف‌سنجی رامان در اثر تابش پرتو با فرکانس ثابت، پراش غیرالاستیک رخ می‌دهد که این پراش با مودهای چرخشی و نوسانی نمونه ارتباط دارد. پراش رامان با پراش ریلایت فرق دارد؛ به این طریق که در پراش رامان الگوی فرکانس نوسان برای هر ماده اختصاصی است. بنابراین از این الگوها مانند اثر انگشت می‌توان استفاده کرد و مواد مختلف را شناسایی نمود. برای آنالیز مولکول‌های مختلف باید بتوان سیگنال‌های تولید شده را تقویت و شناسایی کرد. در پراش رامان تقویت شده در سطح، مولکول‌هایی که نزدیک سطح فلزی هستند تقویت می‌شوند.
علی آلتون از محققان این پروژه می‌گوید: این فناوری سال‌هاست که وجود دارد اما مشکلاتی در حساسیت و تکرارپذیری آن وجود دارد. بنابراین ایده ساخت حسگری دقیق برای تقویت سیگنال‌ها مطرح شد.
در این پژوهش از نانولوله‌های کربنی متراکم که به صورت عمودی رشد داده شده‌اند؛ به عنوان نقطه داغ استفاده شد. این گروه روشی را برای رشد نانولوله‌های متراکم ارائه دادند. محققان نوک این نانولوله‌ها را با دی‌اکسید هافنیم و طلا پوشش دادند. نمونه، روی این پوشش قرار داده می‌شود؛ پرتو پس از برخورد با نمونه، تقویت شده و به شناساگر می‌رسد.
این حسگر با نمونه‌هایی که پیش از این ساخته شده‌اند متفاوت است، این تفاوت هم از نظر ساختار و هم به دلیل ارزان بودن و سادگی فرآیند است. همچنین به دلیل مساحت سطحی بالای آن، ساختاری سه بعدی ایجاد شده که در نهایت منجر به تولید سیگنالی یکنواخت و قوی می‌شود.
این گروه در ابتدا از پوشش طلا برای پوشش‌دهی نانولوله‌ها استفاده کردند که علی‌رغم تقویت سیگنال هنوز مشکلاتی در آن وجود داشت به همین دلیل پیش از طلا، اکسیدهافنیم را روی سطح قرار دادند که در نهایت منجر به بهبود حسگر شد.
