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一項(xiàng)發(fā)布在美國國家科學(xué)院學(xué)報(bào)上的新研究發(fā)現(xiàn)，一些形狀規(guī)則的納米粒子如納米外殼能使化學(xué)活性提高1000萬倍。這使他們在拉曼散射中比傳統(tǒng)方法的有效率提高1萬倍。當(dāng)分子和原料散射光線時(shí)，一小部分光線相互作用，科學(xué)家根據(jù)其程度可以確定他們的具體化學(xué)性質(zhì)。和拉曼散射一樣，這些性質(zhì)被醫(yī)學(xué)研究人員、藥物研究人員、化學(xué)家以及其它科學(xué)家用來確定原料的成分。
大約30年前，有人發(fā)現(xiàn)粗糙的金屬表面能夠?qū)⒗⑸湫盘柼岣?00萬倍，這一“表面增強(qiáng)”的效果很難控制、預(yù)測及復(fù)制到實(shí)際感應(yīng)應(yīng)用中。現(xiàn)在，Rice的研究人員已經(jīng)揭示了納米外殼能夠顯示出大而清晰的，可復(fù)制的效果增強(qiáng)，給新的、全光學(xué)感應(yīng)應(yīng)用打開了大門。
納米光子學(xué)Rice實(shí)驗(yàn)室主任、化學(xué)教授、電子和計(jì)算機(jī)工程的Stanley C. Moore 教授、主任研究員Naomi
Halas女士說：“我們不僅發(fā)現(xiàn)了納米外殼在放大分子的拉曼信號方面有非常好的敏感度，而且還發(fā)現(xiàn)單個(gè)的納米外殼也可以作為拉曼增強(qiáng)器。這為設(shè)計(jì)全光學(xué)納米數(shù)量級傳感器（特別是新分子級的診斷儀器）創(chuàng)造了一次機(jī)會。”
納米外殼約與病毒大小一致，約是血紅細(xì)胞大小的1/20。這些納米外殼分子呈球狀，由非導(dǎo)體的玻璃核心組成，其表面被金屬外殼覆蓋，比較典型的是黃金和白銀。金屬外殼“捕獲“了通過的光線并將其聚焦到一起。這一特性直接導(dǎo)致了所觀察到的大量拉曼增強(qiáng)。而且，納米外殼能夠通過改變其外殼厚度來調(diào)整與有特定波長光線的相互作用。這種調(diào)整能力使拉曼增強(qiáng)能夠優(yōu)化光線的特定波長。
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