Nano-kalligrafi på grafen

Forskere ved University of Manchester og Karlsruhe Institute of Technology har demonstreret en metode til kemisk modificering af små områder af grafen med høj præcision, hvilket fører til ekstrem miniaturisering af kemiske og biologiske sensorer.

Skriver ind ACS -anvendte materialer og grænseflader , forskere under ledelse af Dr. Aravind Vijayaraghavan har vist, at det er muligt at kombinere grafen med kemiske og biologiske molekyler og danne mønstre, som er 100s nanometer brede.

Graphene er verdens første todimensionale materiale. Det er stærkt, gennemsigtig, fleksibelt og verdens mest ledende materiale. Hvert atom i grafen er udsat for sit miljø, så den kan mærke ændringer i sine omgivelser.

Brug af teknologi, der ligner at skrive med en fjerpen eller fyldepen, forskerne var i stand til at levere kemiske dråber til overfladen af ​​grafen i meget små mængder. For at opnå sådanne fine kemiske mønstre, forskerne brugte dråber kemikalier på mindre end 100 attoliter (10 ^-16 L) i volumen.

Disse teknikker er nøglen til at muliggøre grafensensorer, der kan bruges i virkelige applikationer; grafensensorer fremstillet på denne måde har potentiale til at blive brugt i blodprøver, minimere mængden af ​​blod, en patient skal give.

Dr. Vijayaraghavan forklarer:"To typer 'penne' blev brugt, en, der dyppes i det reaktive 'blæk' som en fjerpen for at dække spidsen, og den anden, hvor blækket fyldes i et reservoir og strømmer gennem en kanal i spidsen, ligesom i en fyldepen. En række sådanne mikropenne flyttes over grafenoverfladen for at levere de kemiske dråber, der reagerer med grafen. Den første metode er kendt som Dip-Pen Nanolithography (DPN), og den sidste er kendt som Microchannel Cantilever Spotting (µCS). "

Dr. Michael Hirtz, medforsker fra Karlsruhe tilføjer:"Ved kemisk at modificere grafen i så små regioner, vi kan udvikle kemiske og biologiske sensorer, som kun kræver meget små mængder væske til at detektere forskellige bestanddele. Det her, kombineret med den høje følsomhed af grafensensorer, får os til at forestille os, at vi i fremtiden kunne udføre en fuld blodprøve på en patient med kun en lille dråbe blod, i stedet for en fuld sprøjte. "