研究人员已经开发出一种高灵敏度的探测器，可以通过红外振动来识别分子“指纹”部分。发表在自然通讯，这家创新的探测器公司将入射红外光转换成超钴以pho的形式定义“纳米光”探测器活动区域内的非极性。

这种机制有两个重要的目的：提高探测器的整体灵敏度，增强探测器顶部纳米薄分子层的振动指纹，使这种分子指纹更容易被检测和分析。该设备的紧凑设计和室温操作为开发分子和气体传感应用的超紧凑平台带来了希望。

分子有某种指纹，可以用来区分它们的独特特征。每种类型的分子，在适当的光线照射下，都会以特定的频率（共振频率，通常发生在红外频率）和强度振动。与人类指纹类似，人们可以利用这些信息来区分不同类型的分子或气体。这也可以保护我们免受潜在的危险，通过识别有毒和危险的物质或气体，而不是罪犯。

一种传统的方法是红外指纹光谱，它利用红外反射或透射光谱来识别不同的分子。然而，与红外波长相比，有机分子的小尺寸导致散射信号较弱，这使得检测少量材料具有挑战性。近年来，利用表面增强红外吸收（SEIRA）光谱技术解决了这一限制。SEIRA光谱利用粗糙金属表面或金属纳米结构提供的红外近场增强来放大分子振动信号。SEIRA光谱学的主要优点是它能够测量和研究微小的物质量。

最近，声子极化子耦合电磁波与原子晶格振动的激发，特别是六方氮化硼（h-BN）薄层中的双曲声子极化子，已经成为提高SEIRA光谱灵敏度的有希望的候选者。CIC nanoGUNE的Rainer Hillenbrand教授说：“以前，我们证明声子极化子可以应用于纳米薄分子层的SEIRA光谱和气体传感，这要归功于它们的长寿命和超高场约束。”

然而，SEIRA光谱仍然是一种远场技术，需要笨重的设备，如光源、SEIRA衬底和典型的氮冷却红外探测器。这种对大型仪器的依赖限制了其小型化和片上应用的潜力。与此同时，“我们一直在研究在室温下工作的基于石墨烯的红外探测器，我们已经证明声子极化可以被电探测到，并且可以提高探测器的灵敏度，”ICFO的Frank Koppens教授补充道。

通过结合这两项进展，一组研究人员现在已经成功地展示了第一个芯片上声子SEIRA分子振动检测。这一结果是通过Nanogune和ICFO研究人员的联合实验努力，以及Donostia国际物理中心的Alexey Nikitin博士和纳米科学与材料研究所Aragón （CSIC- universsidad de Zaragoza）的Luis教授Martín-Moreno小组的理论支持而实现的。研究人员使用超受限HPhPs直接在石墨烯探测器的光电流中检测纳米薄分子层中的分子指纹，从而消除了对传统笨重红外探测器的需求。

ICFO研究员Sebastián Castilla博士评论说：“这种方法最令人兴奋的一个方面是，这种基于石墨烯的探测器为小型化开辟了道路。”他继续说道：“通过将这种检测器与微流体通道集成，我们可以创造一个真正的‘芯片实验室’，能够识别小液体样本中的特定分子，为医学诊断和环境监测铺平道路。”

从长远来看，nanoGUNE研究员和该研究的第一作者Andrei Bylinkin博士认为，“在室温下工作的片上红外探测器可以实现快速分子识别，有可能集成到智能手机或可穿戴电子产品中。”他进一步认为，“这将为紧凑灵敏的室温红外光谱提供一个平台。”