石墨烯是一種很神奇的材料，具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性，應(yīng)用前景廣闊。而美國(guó)伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校的一項(xiàng)新研究，又賦予了這種材料一種新用途——檢測(cè)肌萎縮側(cè)索硬化癥(ALS)。研究人員指出，石墨烯是一種很有用的檢測(cè)工具，其聲學(xué)特性能夠幫助科學(xué)家開(kāi)發(fā)新的神經(jīng)退行性疾病診斷方法。相關(guān)研究發(fā)表在美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)期刊《應(yīng)用材料與界面》上。
石墨烯是由碳原子構(gòu)成的二維材料，材料中結(jié)合原子的化學(xué)鍵會(huì)因彈性而產(chǎn)生共振，其振動(dòng)波，即聲子，可以非常精確地測(cè)量。當(dāng)分子與石墨烯相互作用時(shí)，這種共振會(huì)以可量化的方式發(fā)生改變，其變化模式取決于分子的獨(dú)特電子特性。通過(guò)測(cè)量由分子引起的石墨烯聲子能量的變化，就可以確定該分子的電子特性。
正是基于這一原理，研究人員通過(guò)石墨烯聲子能量的變化來(lái)檢測(cè)ALS。在研究中，他們將來(lái)自ALS患者、多發(fā)性硬化癥患者及沒(méi)有神經(jīng)退行性疾病的志愿者的腦脊液放置在石墨烯上，然后通過(guò)石墨烯聲子振動(dòng)特性變化情況進(jìn)行腦脊液成分分析，進(jìn)而識(shí)別腦脊液所屬——是來(lái)自ALS患者，還是多發(fā)性硬化患者，抑或是沒(méi)有神經(jīng)退行性疾病的志愿者。研究人員稱，由于目前還沒(méi)有可靠的ALS實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)手段，所以這種客觀的診斷測(cè)試可以幫助ALS患者盡早開(kāi)始接受治療，減緩病情。
論文作者之一、伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校工程學(xué)院副教授維卡斯·貝里指出，石墨烯是一種“超級(jí)材料”，目前科學(xué)家對(duì)其聲學(xué)特性的研究甚少。他們的研究表明，依仗其聲學(xué)特性，石墨烯可以作為一種極其通用且準(zhǔn)確的探測(cè)手段。
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