有人会说 , 生活有节奏 , 其实 , 有嗡嗡声 。 除了可见的运动和生长之外 , 每个活细胞都会发出被称为“纳米运动”的振动 。 多亏了一种相对较新的材料 , 称为石墨烯 , 科学家们能够放大单个细菌发出的这种纳米运动的频率 , 并再现录音 。
换句话说 , 科学家们能够“听到”单个细菌的声音 , 在水中自行移动 。
他们的结果发表在Nature Nanotechnology上 , 可能证明对监测传染病至关重要 。 通讯作者 Farbod Alijani 表示 , 特别是随着抗生素耐药性感染变得越来越普遍 , “优化我们的武器来对抗”感染变得至关重要 。 石墨烯实验让我们对细菌世界有了新的认识 。
石墨烯是一种特殊的材料 , 具有极好的机械和导电性能 。 石墨烯本质上是一种排列成蜂窝状网格的纯碳原子晶格 , 它是有史以来最薄和最强的材料 。 纯碳包括铅笔芯和钻石 , 它们分别是最弱和最强的材料之一——这表明原子的排列决定了材料的强度 。 石墨烯利用碳的紧密而牢固的键 , 正如它在金刚石中的表现所证明的那样 , 但它以膜状薄片的形式出现 , 就像碳在铅笔芯中的表现一样 。
尽管如此 , 与铅笔和钻石不同 , 石墨烯才出现了十多年 。 虽然材料是新颖的 , 但基本过程却不是 。 从人耳到现代麦克风 , 所有音频处理系统都使用类似的膜状受体来记录频率和幅度 。
这些录音是工程实验的结果 。 在代尔夫特理工大学研究石墨烯的纳米机械应用时 , 一个研究小组想知道它到底有多敏感 。 例如 , 石墨烯膜能否检测单个细菌的振动力?
【科学家记录单个细菌运动的声音】“我们看到的是惊人的 , ”Cees Dekker 在一份声明中说 。 “当单个细菌粘附在石墨烯鼓的表面时 , 它会产生随机振荡 , 振幅低至我们可以检测到的几纳米 。 我们可以听到单个细菌的声音 。 ”
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