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纳米传感器的工作原理

据悉，原子力显微镜上纳米尖的升降运动可以通过放置在悬臂梁固定端的传感器的变形去测量。但由于研究人员需要处理的是一种极为细微的运动——甚至小于一个原子——他们不得不再变个戏法。

通过与歌德大学（Goethe Universität）Michael Huth教授的实验室进行合作，他们开发出了一种由被绝缘碳基体包围着的高导电铂纳米粒子组成的传感器。在正常情况下，碳会隔离电子。但在纳米尺度上，发挥作用的是量子效应：一些电子会跳过绝缘材料，从一个纳米颗粒旅行到下一个纳米颗粒上。“这有点像人们在路上遇到了一堵墙，只有勇敢的少数人才设法怕了过去。”Fantner说。

于是，当传感器的形状改变时，纳米粒子彼此的距离变远，电子在它们之间跳跃的次数就变少了。因此电流的变化就揭示了传感器的形变程度以及样品的组成。