據(jù)外媒報道，諸如數(shù)碼相機之類的設備以電子方式測量高能光的水平，對我們大多數(shù)人來說已經(jīng)足夠了。但是現(xiàn)在科學家們已經(jīng)開發(fā)出一種機械替代品，可以與幾乎所有類型的光一起使用，從而使更廣泛的應用成為可能。該設備是由美國俄勒岡大學的一個團隊創(chuàng)建的，被稱為“石墨烯納米機械測輻射熱計”，有點像一個微型蹦床。

石墨烯納米機械測輻射熱計，資料圖

“彈性”部分是一片石墨烯，這是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。它具有很高的導熱性，并延伸到已經(jīng)蝕刻成一塊硅片的孔中。整個東西的厚度只有人類頭發(fā)的十分之一。

當幾乎任何顏色的光入射到石墨烯時，材料都會迅速加熱并膨脹，從而導致其振動間距發(fā)生變化。這類似于鼓音調(diào)取決于鼓膜張力的方式。實際上，通過跟蹤石墨烯膜的螺距變化程度-機電“監(jiān)聽”其振動，能夠非常精確地確定照射到輻射熱計的光量。

研發(fā)人員，資料圖

現(xiàn)在，科學家希望該技術(shù)最終可用于天文學和醫(yī)學成像等應用中，以測量長波長的光（例如紅外光）。傳統(tǒng)的電子傳感器無法準確地檢測到這些。此外，測輻射熱儀在比此類傳感器更高的環(huán)境溫度下工作（超過2000oC），因此增加了其可能的用途。

研究小組負責人Benjamín Alemán教授表示：“我們希望這種設備將幫助科學家解開我們太陽和其他恒星的奧秘，通過更安全的熱X射線成像改善醫(yī)學診斷，并幫助消防員更好地觀察大火，從而挽救更多生命。”

有關(guān)該研究的論文最近發(fā)表在《自然通訊》雜志上。

延伸閱讀：印度發(fā)明高靈敏度傳感器 可檢測土壤和人體汗液中的鋅

準確測定土壤樣品中的鋅有助于評估土壤養(yǎng)分，防止肥料過度使用，而檢測汗液樣品中的鋅有助于提示肌肉疲勞的早期發(fā)生。近期，印度研究人員制造出一種高靈敏度傳感器，可實時檢測土壤和人體汗液樣本中大范圍濃度（0.1至500ppm，1ppm為百萬分之一）的鋅。

這種鋅檢測傳感器由印度理工學院孟買分校研究人員發(fā)明，它有一個工作電極和一個參考電極，均由涂有碳納米管的再生纖維素纖維制成。工作電極上涂有一種聚合物離子受體，這種受體只與鋅結(jié)合。電極上施加固定電壓，當鋅與碳納米管上的受體結(jié)合時，電流增加，增加的量取決于與電極結(jié)合的鋅的濃度。

相關(guān)研究成果發(fā)表在美國《可持續(xù)化學與工程》期刊上。研究人員介紹，已成功使用該傳感器測試了不同汗液和土壤樣本中的鋅含量，目前正與該校電氣工程系合作，進一步完善這種傳感器，使其更易攜帶、讀數(shù)更快捷。此外，研究團隊還在研發(fā)類似傳感器用于檢測其他植物營養(yǎng)物質(zhì)，如鉀、氮、磷和鈉等。