石墨烯屏障——精确控制纳米电子学器件

园丁用带孔的塑料板来培养植物，同时可以阻止杂草的生长，根据这个原理，来自加州的纳米系统研究所的科学家们研发了一种带孔的石墨烯材料，让纳米传感器的发展有了突破性进展。

来自UCLA（加州大学洛杉矶分校）的加利福尼亚纳米系统研究所的科学家们发现，对于将分子放在微小纳米电子设备的特定模式中，这些基本相同的方法也是很有效的途径。该技术在创建足够小的传感器来记录脑信号方面是非常有用的。

保罗·韦斯（Paul Weiss），一个杰出的化学家和生物化学教授，带领研究人员开发了一片有极小的孔洞的石墨烯材料，这样他们就能够把石墨烯材料放在金基底上，金基底非常适合这些器件。这些孔洞允许分子精确的附着在科学家们希望他们附着的黄金上，在比人类头发宽度还要小10000倍的尺度内，实现了对器件物理性状和电性能的控制。

“我们想研发一个模具用于放置分子，放置在我们希望的金基底模板的相应位置上，”Weiss说。“我们知道如何将分子附着在黄金上，这是制作具有我们所需电子功能的纳米器件模型的第一步。但是进一步的工作是要防止分子附着在石墨烯附着区域的金基底上。分子的精确定位，使我们能够确定精确的图案，这是我们构建纳米电子器件如生物传感器等目标的关键。”

随着技术的发展，制造纳米电子学和纳米生物电子器件的方法可能比目前被称为纳米光刻技术的分子构图方法更有效。Weiss说，这种方法对于正在试图将分子传感器放置在黄金基底或其他纳米材料上的科学家们来说非常有用，因为这些传感器正是由于尺寸的限制很难于运用到他们的敏感度和选择性特性。

能够实时监测脑细胞电信号的纳米传感器可以揭示出如自闭症和抑郁症等疾病的新机理。最终，Weiss说，研究人员希望能够使用传感器激发个体的脑电路，进而他们可以预测脑功能和故障之间的化学差异。这方面的知识可以用来开发新型神经系统疾病的治疗方案。

相关研究成果已经发表在ACS Nano期刊上，题为“Holey Graphene as a Weed Barrier for Molecules”。

素材：顾玥；翻译：于晗；审核：李乐乐

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