逆天石墨烯传感器检测致病基因：方便快捷成本低

逆天石墨烯传感器检测致病基因：方便快捷成本低

来自印度和日本的科学家们开发了一种使用石墨烯基晶体管检测致病基因的新方法。

石墨烯场效应晶体管（GFETs）能够通过DNA杂交检测出致病基因：当DNA探针与与之互补的靶DNA结合时，晶体管的导电性改变。

来自日本国家材料科学研究所的Nobutaka Hanagata及其同事对石墨烯传感器进行了改进，他们通过干燥过程将DNA探针结合在晶体管上，这样就不需要此前常用的昂贵而费时的偶联剂核苷酸序列。

研究团队设计的GFETs由沉积在硅基底上的含钛-金电极的石墨烯组成，然后将DNA探针盐溶液滴加在上面，并使之干燥。他们发现这种干燥过程可以直接将DNA探针固定在石墨烯表面，无需任何偶联剂。随后，他们将含有靶标DNA的盐溶液滴加至其表面，孵育4小时使DNA杂交。

通过这些过程，GFETs成功工作，研究人员发现当探针与靶标结合时，传感器导电能力发生了改变，这意味着存在致病靶标基因，而使用其他非互补基因时，传感器导电能力无变化。

DNA杂交可以通过给靶标DNA结合上荧光分子进行检测，这种情况下一旦发生杂交，传感器就会发光。但是这种方法涉及的标记过程复杂，同时还需要昂贵的检测器检测荧光。而GFERs则是一个检测致病基因更便宜、更容易操作且更敏感的选择。

“接下来我们将进一步优化GFETs的功能以用于未来的生物传感器领域，尤其是在检测遗传疾病等方面的应用。”研究人员在他们发表于Science and Technology of Advanced Materials上的文章中总结道。

哪种蓝牙耳机好？推荐一款性价比高的。

森海塞尔、纽曼Q10、JBL free的蓝牙耳机好，性价比很高。

1、森海塞尔蓝牙耳机。

森海塞尔在耳机界的知名度很高，特别是木馒头系列的经典包装风格深入人心。这款MOMENTUM In-Ear 的外观设计依旧是延续了经典。森海和其他蓝牙耳机不同之处在于，项圈部分采用的是真皮质设计，更加亲肤，但也加重了日常保养的成本。另外也不推荐大家拿来运动，因为汗渍极易侵蚀皮具。

2、纽曼Q10蓝牙耳机。

纽曼Q10蓝牙耳机比较贴心的设计在于，每一步的操作，耳机内置有语音提示。完全不用担心操作和配对的问题。而这款耳机最大的特色在于线体设计，采用的是彩色收缩套管。当佩戴完毕取下之后，套管会自动收缩回原来的样子，省去了绕线难收纳的问题。

3、JBL free耳机。

JBL free耳机采用真无线设计，但与苹果的AirPods不同在于，JBL的商务风格更明显。包括纯黑色打底，银灰色LOGO搭配。这款耳机的单次续航时间是4小时，而随身的收纳盒能够提供长达20小时的电量补给，所以把这款耳机带出门的话，最长可以连续使用长达24小时。对于外出的朋友来说，简直是福音般的存在。

什么原材料可以生产石墨烯？

（1）原材料：实际上石墨烯本来就存在于自然界，只是难以剥离出单层结构。石墨烯一层层叠起来就是石墨，厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。铅笔在纸上轻轻划过，留下的痕迹就可能是几层甚至仅仅一层石墨烯。

（2）应用领域：

在塑料里掺入百分之一的石墨烯，就能使塑料具备良好的导电性；加入千分之一的石墨烯，能使塑料的抗热性能提高30摄氏度。在此基础上可以研制出薄、轻、拉伸性好和超强韧新型材料，用于制造汽车、飞机和卫星。

随着批量化生产以及大尺寸等难题的逐步突破，石墨烯的产业化应用步伐正在加快，基于已有的研究成果，最先实现商业化应用的领域可能会是移动设备、航空航天、新能源电池领域。

消费电子展上可弯曲屏幕备受瞩目，成为未来移动设备显示屏的发展趋势。

另一方面，新能源电池也是石墨烯最早商用的一大重要领域。

由于高导电性、高强度、超轻薄等特性，石墨烯在航天军工领域的应用优势也是极为突出的。而石墨烯在超轻型飞机材料等潜在应用上也将发挥更重要的作用。

1、电子运输：

在发现石墨烯以前，大多数（如果不是所有的话）物理学家认为，热力学涨落不允许任何二维晶体在有限温度下存在。所以，它的发现立即震撼了凝聚态物理界。虽然理论和实验界都认为完美的二维结构无法在非绝对零度稳定存在，但是单层石墨烯在实验中被制备出来。这些可能归结于石墨烯在纳米级别上的微观扭曲。

2、导电性：

石墨烯结构非常稳定，迄今为止，研究者仍未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况。石墨烯中各碳原子之间的连接非常柔韧，当施加外部机械力时，碳原子面就弯曲变形，从而使碳原子不必重新排列来适应外力，也就保持了结构稳定。这种稳定的晶格结构使碳原子具有优秀的导电性。石墨烯中的电子在轨道中移动时，不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射。由于原子间作用力十分强，在常温下，即使周围碳原子发生挤撞，石墨烯中电子受到的干扰也非常小。

3、导热性：

石墨烯具有极高导热系数， 近年来被提倡用于散热等方面， 在散热片中嵌入石墨烯或数层石墨烯可使得其局部热点温度大幅下降。美国加州大学一项研究显示 ， 石墨烯的导热性能优于碳纳米管。中国科学院山西煤炭化学研究所高导热石墨烯/炭纤维柔性复合薄膜，其厚度在10~200 μm之间可控，室温面向热导率高达977 W/m?K，拉伸强度超过15 MPa。

普通碳纳米管的导热系数可达3000W/mK以上， 各种金属中导热系数相对较高的有银、铜、金、铝， 而单层石墨烯的导热系数可达5300W/mK， 甚至有研究表明其导热系数高达6600W/mK。

优异的导热性能使得石墨烯有望作为未来超大规模纳米集成电路的散热材料 。与纯石墨烯相比， 还原剥离氧化石墨得到热导率相对较低(0.14 ～ 2.87 W/mK)的石墨烯(RGOx)。其导热系数与氧化石墨被氧化程度密切相关， 原因是RGOx薄片即使经过热还原处理后仍然具有氧化性。导热率可能与其中残余的化学官能团、破坏的碳六元环等缺陷有关化学结构被氧化导致晶格缺陷的产生， 阻止了热传导作用。

4、机械特性

石墨烯是人类已知强度最高的物质，比钻石还坚硬，强度比世界上最好的钢铁还要高上100倍。哥伦比亚大学的物理学家对石墨烯的机械特性进行了全面的研究。在试验过程中，他们选取了一些直径在10—20微米的石墨烯微粒作为研究对象。研究人员先是将这些石墨烯样品放在了一个表面被钻有小孔的晶体薄板上，这些孔的直径在1—1.5微米之间。之后，他们用金刚石制成的探针对这些放置在小孔上的石墨烯施加压力，以测试它们的承受能力。

5、化学性质：

我们至今关于石墨烯化学知道的是：类似石墨表面，石墨烯可以吸附和脱附各种原子和分子。从表面化学的角度来看，石墨烯的性质类似于石墨，可利用石墨来推测石墨烯的性质。石墨烯化学可能有许多潜在的应用，然而要石墨烯的化学性质得到广泛关注有一个不得不克服的障碍，缺乏适用于传统化学方法的样品。

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