纳米级传感器技术（纳米技术传感器）

由超薄纳米材料制成的传感器通过提供清晰的光学指纹来检测污染物分子，提高了环境遥感的准确性。传统传感器依靠微小的峰移和强度变化来检测空气中的污染物分子，但这种方法并不精确。

瑞典查尔姆斯理工大学和德国柏林工业大学的研究小组利用原子厚度的过渡金属二硫化物开发了一种高效传感器。TMD具有优异的表面积与体积比和极强的光-物质相互作用，使得该材料对周围环境的变化非常敏感。

通过激活传感器材料中的暗电子态并产生新的可见峰来识别污染物分子。传感器材料光学指纹的变化证明污染物分子的存在。图片由MajaFeierabend和ErminMalic提供。

TMD除了显示亮激子外，还可以显示各种角动量或质心动量不为零的暗激子。新传感器通过激活纳米材料中的暗激子来识别分子。纳米材料表面上的污染物分子与暗激子相互作用，使它们可见，改变光学指纹以揭示污染物分子的存在。

研究小组证明，TMD中的暗激子和亮激子可以有效耦合，并且具有强偶极矩的非共价连接分子可能会导致暗激子发光，从而在光谱中产生额外的峰。

研究人员MajaFeierabend表示：“这种方法可能为检测环境气体开辟新的可能性。”“我们的方法比传统传感器更稳定，因为新传感器依赖于其光学特性的微小变化。”

当光线照射到传感器时，材料的光学指纹就会显现出来。

ErminMalic、MajaFeierabend和GunnarBerghuser：三位研究新型超薄纳米传感器的研究人员。图片由米娅·哈勒罗德·帕尔姆格伦提供。

“我们的方法在超薄、高速、高效、精确的传感器研究领域具有巨大潜力。未来，利用这种方法有望创造用于环境研究的高灵敏度和高辨别力传感器。”研究员ErminMalic解释道。

该团队为其新型传感器提交了专利申请。接下来，他们将与实验物理学家和化学家合作，展示这种新型化学传感器的原理。

该研究已发表在《自然通讯》上。