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一項發(fā)布在美國國家科學院學報上的新研究發(fā)現(xiàn)，一些形狀規(guī)則的納米粒子如納米外殼，能使化學活性提高1000萬倍，這使他們在拉曼散射中比傳統(tǒng)方法的有效率提高1萬倍。當分子和原料散射光線時，一小部分光線相互作用，科學家根據(jù)其程度可以確定他們的具體化學性質。和拉曼散射一樣，這些性質被醫(yī)學研究人員、藥物研究人員、化學家以及其它科學家用來確定材料成分。大約30年前，有人發(fā)現(xiàn)粗糙的金屬表面能夠將拉曼散射信號提高100萬倍，但這一“表面增強”效應很難在實際應用中控制、預測及重復。

現(xiàn)在，美國研究人員的研究揭示了納米外殼能夠顯示出大而清晰的，且可復制的增強效應，給新的全光學感應應用打開了大門。研究人員介紹說：“我們不僅發(fā)現(xiàn)了納米外殼在放大分子的拉曼信號方面具有非常好的敏感度，而且還發(fā)現(xiàn)單個的納米外殼也可以作為拉曼增強器。這為設計全光學納米數(shù)量級傳感器，特別是新分子級的診斷儀器創(chuàng)造了一次機會?！奔{米外殼大小約為血紅細胞大小的1/20，其分子呈球狀，由非導體的玻璃核心組成，其表面被金屬外殼覆蓋，比較典型的是黃金和白銀。金屬外殼“捕獲“通過的光線并將其聚焦到一起。這一特性直接導致了所觀察到的大量拉曼增強。而且，納米外殼能夠通過改變其外殼厚度來調整與有特定波長光線的相互作用。這種調整能力使拉曼增強能夠優(yōu)化光線的特定波長。