纳米壳层为研制新型传感器创造机会

一项发布在美国国家科学院学报上的新研究发现，一些形状规则的纳米粒子如纳米外壳，能使化学活性提高1000万倍，这使他们在拉曼散射中比传统方法的有效率提高1万倍。当分子和原料散射光线时，一小部分光线相互作用，科学家根据其程度可以确定他们的具体化学性质。和拉曼散射一样，这些性质被医学研究人员、药物研究人员、化学家以及其它科学家用来确定材料成分。大约30年前，有人发现粗糙的金属表面能够将拉曼散射信号提高100万倍，但这一“表面增强”效应很难在实际应用中控制、预测及重复。 现在，美国研究人员的研究揭示了纳米外壳能够显示出大而清晰的，且可复制的增强效应，给新的全光学感应应用打开了大门。研究人员介绍说：“我们不仅发现了纳米外壳在放大分子的拉曼信号方面具有非常好的敏感度，而且还发现单个的纳米外壳也可以作为拉曼增强器。这为设计全光学纳米数量级传感器，特别是新分子级的诊断仪器创造了一次机会。”纳米外壳大小约为血红细胞大小的1/20，其分子呈球状，由非导体的玻璃核心组成，其表面被金属外壳覆盖，比较典型的是黄金和白银。金属外壳“捕获“通过的光线并将其聚焦到一起。这一特性直接导致了所观察到的大量拉曼增强。而且，纳米外壳能够通过改变其外壳厚度来调整与有特定波长光线的相互作用。这种调整能力使拉曼增强能够优化光线的特定波长。