石墨烯屏障——精確控制納米電子學器件

園丁用帶孔的塑料板來培養植物，同時可以阻止雜草的生長，根據這個原理，來自加州的納米系統研究所的科學家們研發了一種帶孔的石墨烯材料，讓納米傳感器的發展有了突破性進展。

來自UCLA（加州大學洛杉磯分校）的加利福尼亞納米系統研究所的科學家們發現，對于將分子放在微小納米電子設備的特定模式中，這些基本相同的方法也是很有效的途徑。該技術在創建足夠小的傳感器來記錄腦信號方面是非常有用的。

保羅·韋斯（Paul Weiss），一個杰出的化學家和生物化學教授，帶領研究人員開發了一片有極小的孔洞的石墨烯材料，這樣他們就能夠把石墨烯材料放在金基底上，金基底非常適合這些器件。這些孔洞允許分子精確的附著在科學家們希望他們附著的黃金上，在比人類頭發寬度還要小10000倍的尺度內，實現了對器件物理性狀和電性能的控制。

“我們想研發一個模具用于放置分子，放置在我們希望的金基底模板的相應位置上，”Weiss說。“我們知道如何將分子附著在黃金上，這是制作具有我們所需電子功能的納米器件模型的第一步。但是進一步的工作是要防止分子附著在石墨烯附著區域的金基底上。分子的精確定位，使我們能夠確定精確的圖案，這是我們構建納米電子器件如生物傳感器等目標的關鍵。”

隨著技術的發展，制造納米電子學和納米生物電子器件的方法可能比目前被稱為納米光刻技術的分子構圖方法更有效。Weiss說，這種方法對于正在試圖將分子傳感器放置在黃金基底或其他納米材料上的科學家們來說非常有用，因為這些傳感器正是由于尺寸的限制很難于運用到他們的敏感度和選擇性特性。

能夠實時監測腦細胞電信號的納米傳感器可以揭示出如自閉癥和抑郁癥等疾病的新機理。最終，Weiss說，研究人員希望能夠使用傳感器激發個體的腦電路，進而他們可以預測腦功能和故障之間的化學差異。這方面的知識可以用來開發新型神經系統疾病的治療方案。

相關研究成果已經發表在ACS Nano期刊上，題為“Holey Graphene as a Weed Barrier for Molecules”。

素材：顧玥；翻譯：于晗；審核：李樂樂

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