拉曼散射是恒溫恒濕試驗箱指光通過介質(zhì)時因為入射光與分子運動相互作用而引起光的頻率變化，1928年由印度物理學(xué)家錢德拉塞卡拉·拉曼發(fā)現(xiàn)。在拉曼散射中，一束單色光照射到一個物體后，其反射光會包含另外兩種頻率高低溫試驗箱的光，這兩種光的頻率僅與該物體的分子組成相關(guān)，這就潛伏地提供了一種有效識別物質(zhì)的方法。但因為這種額外的光太微弱，科學(xué)家?guī)资陙砗茈y將拉曼散射付諸于實踐。
上世紀70年代，科學(xué)家研制出表面增強拉曼散射(SERS)技術(shù)，可以通過將所鑒別物質(zhì)放在粗拙的金屬表面或金、銀小粒子之上來增強拉曼信號。但科學(xué)家隨后發(fā)現(xiàn)，這種增強的拉曼信號僅泛起在傳感器表面的幾個隨機點上，很難猜測其詳細位置，仍舊非常微弱。
而普林斯頓大學(xué)電子工程系教授斯蒂芬·周領(lǐng)導(dǎo)的團隊摒棄了以往設(shè)計和制造拉曼傳感器的方法，研發(fā)出一種全新的SERS結(jié)構(gòu)：一塊芯片上充滿一行行由金屬和半導(dǎo)體組成的小柱子。
新傳感器獲勝的“秘密武器”就是這些小柱子的排列方式：每個柱子上部和底部各有一個由金屬制成的中空部門;柱壁上充滿直徑約為20納米的金屬粒子(等離子體納米點)，金屬粒子之間有2納米左右的曠地空閑。金屬粒子和曠地空閑能明顯增強拉曼信號;中空部門能捕獲光信號，讓光多次而不是僅一次地通過等離子體納米點，從而也能增強拉曼信號。迄今為止，該芯片的敏捷度比不經(jīng)由拉曼增強而研制出的傳感器高10億倍，而且其敏捷度非常不亂，能可靠地應(yīng)用于感應(yīng)設(shè)備中。
除敏捷度大增之外，借助納米壓印技術(shù)和納米粒子自組裝技術(shù)，新芯片能實現(xiàn)高質(zhì)量、規(guī)�；圃欤芯柯殕T已經(jīng)在4英尺的晶片上制造出這些傳感器。
美國海軍研究實驗室的科學(xué)家也在進行相關(guān)實驗，但愿戎行也能使用該技術(shù)探測化學(xué)物質(zhì)、生物試劑和火藥。
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