據(jù)外媒報(bào)道，諸如數(shù)碼相機(jī)之類的設(shè)備以電子方式測(cè)量高能光的水平，對(duì)我們大多數(shù)人來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠了。但是現(xiàn)在科學(xué)家們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種機(jī)械替代品，可以與幾乎所有類型的光一起使用，從而使更廣泛的應(yīng)用成為可能。該設(shè)備是由美國(guó)俄勒岡大學(xué)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建的，被稱為“石墨烯納米機(jī)械測(cè)輻射熱計(jì)”，有點(diǎn)像一個(gè)微型蹦床。

石墨烯納米機(jī)械測(cè)輻射熱計(jì)，資料圖

“彈性”部分是一片石墨烯，這是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。它具有很高的導(dǎo)熱性，并延伸到已經(jīng)蝕刻成一塊硅片的孔中。整個(gè)東西的厚度只有人類頭發(fā)的十分之一。

當(dāng)幾乎任何顏色的光入射到石墨烯時(shí)，材料都會(huì)迅速加熱并膨脹，從而導(dǎo)致其振動(dòng)間距發(fā)生變化。這類似于鼓音調(diào)取決于鼓膜張力的方式。實(shí)際上，通過(guò)跟蹤石墨烯膜的螺距變化程度-機(jī)電“監(jiān)聽(tīng)”其振動(dòng)，能夠非常精確地確定照射到輻射熱計(jì)的光量。

研發(fā)人員，資料圖

現(xiàn)在，科學(xué)家希望該技術(shù)最終可用于天文學(xué)和醫(yī)學(xué)成像等應(yīng)用中，以測(cè)量長(zhǎng)波長(zhǎng)的光（例如紅外光）。傳統(tǒng)的電子傳感器無(wú)法準(zhǔn)確地檢測(cè)到這些。此外，測(cè)輻射熱儀在比此類傳感器更高的環(huán)境溫度下工作（超過(guò)2000oC），因此增加了其可能的用途。

研究小組負(fù)責(zé)人Benjamín Alemán教授表示：“我們希望這種設(shè)備將幫助科學(xué)家解開(kāi)我們太陽(yáng)和其他恒星的奧秘，通過(guò)更安全的熱X射線成像改善醫(yī)學(xué)診斷，并幫助消防員更好地觀察大火，從而挽救更多生命?！?

有關(guān)該研究的論文最近發(fā)表在《自然通訊》雜志上。

延伸閱讀：印度發(fā)明高靈敏度傳感器 可檢測(cè)土壤和人體汗液中的鋅

準(zhǔn)確測(cè)定土壤樣品中的鋅有助于評(píng)估土壤養(yǎng)分，防止肥料過(guò)度使用，而檢測(cè)汗液樣品中的鋅有助于提示肌肉疲勞的早期發(fā)生。近期，印度研究人員制造出一種高靈敏度傳感器，可實(shí)時(shí)檢測(cè)土壤和人體汗液樣本中大范圍濃度（0.1至500ppm，1ppm為百萬(wàn)分之一）的鋅。

這種鋅檢測(cè)傳感器由印度理工學(xué)院孟買分校研究人員發(fā)明，它有一個(gè)工作電極和一個(gè)參考電極，均由涂有碳納米管的再生纖維素纖維制成。工作電極上涂有一種聚合物離子受體，這種受體只與鋅結(jié)合。電極上施加固定電壓，當(dāng)鋅與碳納米管上的受體結(jié)合時(shí)，電流增加，增加的量取決于與電極結(jié)合的鋅的濃度。

相關(guān)研究成果發(fā)表在美國(guó)《可持續(xù)化學(xué)與工程》期刊上。研究人員介紹，已成功使用該傳感器測(cè)試了不同汗液和土壤樣本中的鋅含量，目前正與該校電氣工程系合作，進(jìn)一步完善這種傳感器，使其更易攜帶、讀數(shù)更快捷。此外，研究團(tuán)隊(duì)還在研發(fā)類似傳感器用于檢測(cè)其他植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如鉀、氮、磷和鈉等。