量子限界に近づく化学センシングチップ
ニューヨーク州立大学バッファロー校の研究者は、飲酒検知器がアルコールを識別するのと同じくらい迅速に、微量の化学物質（違法薬物から汚染まですべて）を検出するハンドヘルドデバイスにつながる可能性のある化学物質検知チップの進歩を報告しています。
このチップは、食品安全の監視、偽造防止、および微量化学物質が分析されるその他の分野でも使用される可能性があります。
この研究は、金と銀のナノ粒子の端に光を閉じ込めるチップの作成を含む、QiaoqiangGan教授の研究室による以前の研究に基づいています。生物学的または化学的分子がチップの表面に着地すると、捕捉された光の一部が分子と相互作用し、新しいエネルギーの光に「散乱」されます。この効果は、化学的または生物学的分子の指紋として機能する認識可能なパターンで発生し、存在する化合物に関する情報を明らかにします。
すべての化学物質には独自の光散乱特性があるため、この技術は最終的に、血液、呼気、尿、およびその他の生物学的サンプル中の薬物を検出するためのハンドヘルドデバイスに統合される可能性があります。また、他のデバイスに組み込んで、空気中または水からの化学物質、および他の表面を識別することもできます。センシング方法は表面増強ラマン分光法（SERS）と呼ばれます。
ガングループが以前に作成したチップは効果的ではありましたが、そのデザインは均一ではありませんでした。金と銀の間隔が不均一であるため、特にチップの異なる場所に出現した場合、散乱した分子を特定するのが困難になる可能性があります。ガンと研究者チームは、この欠点を改善するために取り組んできました。
チームは、金と銀のナノ粒子間のギャップのサイズを制御するために、製造プロセスでそれぞれ長さが異なる4つの分子（BZT、4-MBA、BPT、およびTPT）を使用しました。更新された製造プロセスは、SERSチップのより一般的で高価な方法である電子ビームリソグラフィーとは対照的に、原子層堆積と自己組織化単分子膜の2つの技術に基づいています。
その結果、比較的安価に製造できる優れた均一性を備えたSERSチップが得られます。さらに重要なことに、それは量子限界センシング機能に近づきます、とガンは言います—従来のSERSチップの挑戦。
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