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石墨烯（graphene）攝影機是什麼？

上一篇我們有聊到石墨烯是什麼，有蠻多動畫的，還沒看的可以點我先去看看，因為我接下來要講的是石墨烯的一個最新應用，還是需要一點基礎知識的哦！石墨烯最近的實際應用就是石墨烯攝影機！最近在加州大學將石墨烯應用到了一個新的領域～他們利用石墨烯將心臟的電位傳到直接視覺化了，直接先來看他們的成果:

石墨烯在接受到電位的變化時，它局部的電子密度會轉變，那麼這麼一來，該部位吸收光的“食量”就會變化，感覺起來有點像，放在火爐上面的鐵片，在火上面的部分就會產生紅通通的現象，實際上就是這部分的鐵分子接受了火的能量，然後電子變得活躍，使得這些電子在能量層級中跳躍變化的同時將多餘的能量以光能的形式釋放出！同樣道理，心臟局部的組織產生能量的變化，那麼該地區的石墨烯就會變化，因為石墨烯是超級導電的嘛！

既然生物體產生的電位很弱，然後石墨烯的導電能力又那麼強，誒～聰明的科學家們就想到，那這樣不是正好是 鑰匙和鎖 的關係嗎？可以用石墨烯去 “感受” 這個超微電位的變化啊！但是這個超微電位的變化怎麼 “視覺化” 呢？誒？剛剛不是有提到，電子雲的密度轉變，會改變石墨烯對於光的 “吸收度” 嗎？所以他們就使用鐳射光源照進去，然後利用多餘光反射的原理，加上放大機制，去察覺電位的變化，文字說起來很複雜，圖解吧！實際上就是長這樣子的，這個裝置叫做CAGE sensor，全名叫做: critically coupled waveguide-amplified graphene electric field sensor，直接翻譯的話叫做：臨界偶和波導層放大石墨烯電場感應儀，呃呃呃～還是叫CAGE吧～

這個整個成像過程的流程圖為下：

雖然現在只獲得的影響只有僅僅10平方微米的面積而已，但是將來可是有很好的前瞻性啊！因為你想想看，這個如果用在做藥物的實驗，那麼科學家們就可以更快的去了解藥物對於神經或者器官的直接影響，接而做更快的設計改變及安全性的評估！能大大的減少研發時間和失敗風險，故實質得減少研發成本，畢竟，時間就是金錢！！

因為石墨烯很堅固，導熱好，導電超級好的一個特點，所以也被拿來研究做成人造視網膜，

石墨烯對於電子產業也是有很好的遠觀，剛剛上面有提到，碳和矽的關係，之前的晶片是需要變態等級高純度的矽，然後常非常精確的光雕機EUV去做變態等級的光雕動作，這個精準度甚至不允許幾公里內的火車經過所造成的震動，在晶片製造階段的最終大魔王應該就是精確光刻的需求了，但是如果是用石墨烯取代矽去製造晶片，那麼精準度的要求就會大幅降低，這麼一來，有很多製造方面的瓶頸就可以突破，但是這些議題都還在試驗階段啦～希望不久的將來，我們人類的科學可以有更大的躍進！