石墨烯鉛檢測器或顯著改進(jìn)水質(zhì)監(jiān)測，比此前技術(shù)靈敏百萬倍
美國加州大學(xué)圣迭戈分校工程師開發(fā)了一種由石墨烯制成的超靈敏傳感器，可檢測水中極低濃度的鉛離子。該設(shè)備對鉛的檢測低至飛摩爾水平，比以往傳感技術(shù)靈敏100萬倍。研究論文發(fā)表在最近的《納米快報》上。
檢測水中鉛離子的實驗裝置。
圖片來源：班達(dá)魯實驗室/加州大學(xué)圣迭戈分校
有研究表明，飲用水中的鉛濃度達(dá)到百萬分之幾的水平就可能導(dǎo)致有害的后果，如阻礙人的生長發(fā)育等。
新檢測設(shè)備由安裝在硅片上的單層石墨烯組成。石墨烯具有卓越的導(dǎo)電性和表面積體積比，為傳感應(yīng)用提供了理想平臺。研究人員通過在石墨烯表面附著一個連接體分子來增強(qiáng)石墨烯的傳感能力。該連接體充當(dāng)離子受體的錨，最終與鉛離子結(jié)合。
研究人員使用適體（一種短的單鏈DNA或RNA）作為離子受體。這些受體分子對特定離子具有選擇性。研究人員通過調(diào)整受體的DNA或RNA序列，進(jìn)一步增強(qiáng)了受體與鉛離子的親和力，確保傳感器僅在與鉛離子結(jié)合時才會被觸發(fā)。
研究人員分析了該系統(tǒng)的熱力學(xué)參數(shù)，如結(jié)合能、電容變化和分子構(gòu)象，發(fā)現(xiàn)它們在優(yōu)化傳感器性能方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。通過優(yōu)化這些熱力學(xué)參數(shù)以及整個系統(tǒng)的設(shè)計，研究人員創(chuàng)造了一種能以前所未有的靈敏度和特異度檢測鉛離子的傳感器，實現(xiàn)了飛摩爾水平上的檢測極限。
雖然這項技術(shù)目前還處于概念驗證階段，但研究人員希望將來能將其用于實際檢測，最終目標(biāo)是“在水中哪怕只有一個鉛離子存在，也能檢測出來”。
本文鏈接：http://www.albanygandhi.com/news-3-238.html石墨烯鉛檢測器或顯著改進(jìn)水質(zhì)監(jiān)測，比此前技術(shù)靈敏百萬倍
聲明：本網(wǎng)頁內(nèi)容由互聯(lián)網(wǎng)博主自發(fā)貢獻(xiàn)，不代表本站觀點(diǎn)，本站不承擔(dān)任何法律責(zé)任。天上不會到餡餅，請大家謹(jǐn)防詐騙！若有侵權(quán)等問題請及時與本網(wǎng)聯(lián)系，我們將在第一時間刪除處理。
