一种接近量子极限的化学传感芯片

该芯片还可用于食品安全监测、防伪和其他痕量化学物质分析领域。他说:“人们非常需要轻便且具有成本效益的化学品传感器这项研究的主要作者、工程与应用科学学院电气工程教授干巧强说。

这项工作建立在先前的研究GaN的实验室LED，涉及创建一个陷阱在金银边缘的芯片的芯片纳米粒子。

当生物或化学分子在芯片表面上的土地上，一些捕获的光与分子相互作用，并将“散落”变为新能量的光。这种效果发生在可识别的模式中，其充当化学或生物分子的指纹，揭示了关于存在的化合物的信息。

由于所有化学物质都有独特的光散射特征，这项技术最终可以集成到一个手持设备中，用于检测血液、呼吸、尿液和其他生物样本中的药物。它还可以被整合到其他设备中，以识别空气、水以及其他表面中的化学物质。

这种传感方法称为表面增强拉曼光谱(ser)。

虽然有效，但Gan团队之前创造的芯片在设计上并不统一。由于金和银的间隔不均匀，这可能会使分散的分子难以识别，尤其是当它们出现在芯片的不同位置时。

甘和一组研究人员——包括他在UB的实验室成员、来自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——一直在努力弥补这一缺陷。

该团队在制备过程中使用了四种不同长度的分子(BZT、4-MBA、BPT和TPT)来控制金和银纳米颗粒之间的间隙大小。更新的制造工艺基于两种技术——原子层沉积和自组装单分子层——与电子束光刻相反，电子束光刻是SERS芯片更常见和昂贵的方法。

结果是一种具有前所未有的均匀性的SERS芯片，而且生产成本相对低廉。更重要的是，它正在逼近量子- Limit Sensing能力说，GaN说，这对传统的Sers筹码是一项挑战。

“我们认为该芯片除了手持式药物检测装置之外还将有很多用途，”GaN的实验室博士后研究员南张先生说。“例如，它可用于评估空气和水污染或食物的安全性。它对安全和国防部门有用，它对医疗保健有巨大潜力。“

这项研究发表在杂志上先进的光学材料。