據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)1月14日（北京時(shí)間）報(bào)道,，一個(gè)由英國曼徹斯特大學(xué)和法國艾克斯—馬賽大學(xué)人員組成的研究小組，開發(fā)出一種新型的等離子超介質(zhì)探測(cè)設(shè)備,，利用了奇點(diǎn)光學(xué)中超常相位拓?fù)涞男再|(zhì)，能通過簡單的光學(xué)系統(tǒng)就看到單個(gè)分子,，并在幾分鐘內(nèi)分析出它的成分，藥物檢測(cè)精確度提高了3個(gè)數(shù)量級(jí),，可用于人體藥檢,、機(jī)場(chǎng)安檢、爆炸物探測(cè)等,。相關(guān)論文發(fā)表在最近出版的《自然·材料》上,。

    “該設(shè)備的總體設(shè)想是要通過一種簡單的光學(xué)系統(tǒng)，如顯微鏡,，來看到單個(gè)分子,，真實(shí)地看到它們�,！鳖I(lǐng)導(dǎo)該研究的薩沙·格里喬科說,。他提出了一種新的傳感設(shè)備：一種具有黑暗拓?fù)湫缘娜嗽觳牧稀＿@種設(shè)備極其靈敏,，而其靈敏性是來自它的光相位拓?fù)湫阅�,，即使附著一個(gè)小分子也能引起反應(yīng)。

    奇點(diǎn)相位的超常性質(zhì)是研究許多重要物理現(xiàn)象的關(guān)鍵,，通過控制光相位,，人們能造出“扭曲的”光子流，如光渦流結(jié),；打斷相位使之分離,，就會(huì)產(chǎn)生奇點(diǎn)光場(chǎng)。而等離子超介質(zhì)經(jīng)過恰當(dāng)設(shè)計(jì)就會(huì)顯出一種拓?fù)湫�,，從而在其附近產(chǎn)生突然的相位改變,。利用這一性質(zhì)能造出一種等離子共振傳感器，從根本上提高探測(cè)的靈敏度,。

    為了測(cè)試該設(shè)備,，研究人員給一種等離子超介質(zhì)涂了一層石墨烯，然后將氫氣導(dǎo)入石墨烯上面,，利用可逆的石墨烯氫化反應(yīng)來測(cè)試其靈敏度,。“石墨烯是用于檢測(cè)分子靈敏性的最佳材料之一,，可以很容易地把氫分子以可控的方式附著在上面,。”格里喬科說,，他們證明了該設(shè)備能探測(cè)到單個(gè)生物分子水平,。通過驗(yàn)血可以檢測(cè)人體內(nèi)的毒素或藥物，幾分鐘就能出結(jié)果，精確度比現(xiàn)有設(shè)備高出3個(gè)數(shù)量級(jí),。

    研究人員指出,，這一概念性論證結(jié)果提供了一種更簡單的、可升級(jí)的單分子免標(biāo)記生物感測(cè)技術(shù),，使藥物檢測(cè)更加快捷精確,，可用于檢查運(yùn)動(dòng)員是否服用了違禁藥物以及機(jī)場(chǎng)或機(jī)密要地的安檢，預(yù)防恐怖分子藏匿爆炸物,、不法商販走私藥物等,，還可能探測(cè)人們感染了哪種病毒。

    格里喬科說,，奇點(diǎn)光學(xué)是一門新興學(xué)科,，研究的是光在超常相位的性質(zhì)，他們的成果顯示了這一學(xué)科在實(shí)際應(yīng)用方面的巨大價(jià)值,。這只是個(gè)開始,，它可能對(duì)藥物與病毒探測(cè)、安全檢查等產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響,。