مشخصه‌های فوق‌العاده نوری و الکترونیکی گرافن، این ماده را برای ساخت حس‌گرهایی که به کمک امواج الکترومغناطیسی کار می‌کنند، جذاب نموده است. بکارگیری این حس‌گرها، قبل از عرضه و مصرف مواد غذایی، تشخیص میکروب‌ها را تسهیل نموده و به دنبال آن، از انتشار بیماری‌های کشنده، جلوگیری می‌کند. محققین دانشگاه چینی «Jiliang»، گامی بزرگ‌تر در این مسیر برداشته و سنسورهایی را بر پایه صفحات گرافن توسعه داده‌اند که امکان تشخیص همزمان چندین میکروب و دیگر پاتوژن‌ها را فراهم می‌نماید. علاوه بر ایمنی غذایی، این سنسورها می‌توانند برای تشخیص گازها و مواد شیمیایی، به منظور بکارگیری در طیف وسیعی از کاربردها، مورد استفاده قرار گیرند.

در طول سال‌های گذشته، محققین از مشخصه‌های منحصر فرد گرافن، برای ساخت سنسورها و مواد، در طیف وسیعی از کاربردها، بهره برده‌اند. در مقایسه با فلزاتی مانند طلا یا نقره، گرافن امواج پلاسمون قوی‌تر و فاصله انتشار طولانی‌تری دارد. همچنین، طول موج‌هایی که گرافن به آن‌ها پاسخ می‌دهد، با اعمال ولتاژ پلاریزاسیون قابل تغییر است و نیاز نیست که کل دستگاه را تغییر دهیم.

اگرچه، پیشتر سنسورهای گرافنی حساسی که با طول موج‌های مادون قرمز، باکتری و بیومولکول‌ها را شناسایی می‌کنند، تا حدودی توسعه یافته بود، ولی در سنسورهای جدید، از محاسبات نظری و شبیه‌سازی، برای طراحی مجموعه‌ای از دیسک‌هایی نانویی گرافنی با یک سوراخ مرکزی، استفاده شده است که در آن‌ها، از ژل‌های یونی و لایه‌های سیلیکونی، برای اعمال ولتاژ، جهت تنظیم خواص گرافن برای تشخیص مواد گوناگون، استفاده شده است. اثرات متقابل میان دیسک و سوراخ، اثر هیبریداسیون پلاسمون که باعث افزایش حساسیت دستگاه می‌شود را به وجود می‌آورد. در شبیه‌سازی‌های انجام شده، مشاهده شده است که دیسک‌های دارای سوراخ، حساسیت بیشتری به مواد موجود در گازها، مایعات و جامدات، نسبت به دیسک‌های فاقد سوراخ نشان می‌دهند.

مرجع: «phys»