石墨烯是一種現(xiàn)代奇觀材料，具有獨(dú)特的強(qiáng)度，柔韌性和導(dǎo)電性，同時(shí)又既豐富又便宜，可用于多種有用的應(yīng)用，尤其是當(dāng)這些2-D原子厚的碳被切成狹窄的碳時(shí)尤其如此。條被稱(chēng)為石墨烯納米帶(GNR)。

瑞士洛桑聯(lián)邦理工大學(xué)的Kristians Cernevics，Michele Pizzochero和Oleg V. Yazyev共同發(fā)表在EPJ Plus上的新研究旨在更好地了解GNR的電子傳輸性質(zhì)以及它們?nèi)绾问艿紾NR的影響。與芳烴鍵合。這是設(shè)計(jì)化學(xué)傳感器技術(shù)的關(guān)鍵一步。

Cernevics說(shuō)：“石墨烯納米帶(僅幾納米寬的石墨烯條)是一類(lèi)令人興奮的新型納米結(jié)構(gòu)，已成為各種技術(shù)應(yīng)用的潛在組成部分。”

該團(tuán)隊(duì)使用GNR的兩種形式(扶手椅和鋸齒形)進(jìn)行了調(diào)查，這兩種形式是根據(jù)材料邊緣的形狀進(jìn)行分類(lèi)的。這些屬性主要由用于合成它們的過(guò)程創(chuàng)建。除此之外，EPFL小組還對(duì)長(zhǎng)度不斷增加的對(duì)-聚苯基和并并苯進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。

Cernevics說(shuō)：“我們已經(jīng)使用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)來(lái)發(fā)現(xiàn)石墨烯納米帶的電導(dǎo)率是如何受到客體有機(jī)分子的化學(xué)功能化的影響的，客體有機(jī)分子包括由越來(lái)越多的芳環(huán)組成的鏈。”

研究小組發(fā)現(xiàn)，與結(jié)合分子的能級(jí)匹配的能量的電導(dǎo)降低一個(gè)量子，或者根據(jù)結(jié)合分子所具有的芳香環(huán)的數(shù)量是奇數(shù)還是偶數(shù)而保持不變。研究表明，這種“奇數(shù)效應(yīng)”源自空間上位于結(jié)合位點(diǎn)的客體分子的電子狀態(tài)與宿主納米帶的電子狀態(tài)之間的微妙相互作用。

“我們的發(fā)現(xiàn)表明，客體有機(jī)分子與主體石墨烯 納米帶之間的相互作用可用于檢測(cè)客體芳族分子的'指紋'，并為理解這種效應(yīng)提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，” Cernevics總結(jié)道：“總體而言，我們的工作提高了石墨烯納米帶作為下一代化學(xué)傳感設(shè)備的前景的有效性。”

這些潛在的可穿戴或植入式傳感器由于其電特性而將嚴(yán)重依賴(lài)GRB，并可能通過(guò)跟蹤患者體內(nèi)的特定生物標(biāo)記物而帶動(dòng)個(gè)性化的健康革命。