纳米机械谐振器及其在生物/化学检测中的应用：纳米力学原理
介观与纳米尺度物理
2011-05-11 v1
摘要
纳米技术的最新进展推动了纳米机电系统（NEMS）的发展，例如纳米机械谐振器，这类系统近期受到了科学界的广泛关注。这不仅是因为它们能够在单分子（或原子）分辨率下实现生物/化学分子的无标记检测，有望用于癌症等疾病的早期诊断等未来应用，还因为它们具有前所未有的能力，可探测吸附在表面的分子的物理量，如分子量、弹性刚度、表面应力及表面弹性刚度。大多数基于谐振器的分子检测实验工作都基于如下原理：分子吸附到谐振器表面会增加有效质量，从而降低纳米机械谐振器的共振频率。然而，这一原理不足以从本质上深入理解纳米尺度下基于谐振器的分子检测；这是因为最近提出了新的纳米尺度检测原理，包括表面效应、非线性振荡、耦合共振和刚度效应等多种效应。因此，本综述旨在概述当前结合物理模型与计算模拟和/或实验来理解纳米谐振器检测底层机制的研究尝试。具体而言，我们将重点关注与纳米谐振器动力学行为及其在生物/化学检测中的应用特别相关的问题。此外，我们还就未来富有成果的研究方向进行了广泛讨论，这些方向将实验与模拟相结合，以期对支配NEMS及基于NEMS的传感应用的基本物理原理形成根本性的理解。
引用
@article{arxiv.1105.1785,
title = {Nanomechanical Resonators and Their Applications in Biological/Chemical Detection: Nanomechanics Principles},
author = {Kilho Eom and Harold S. Park and Dae Sung Yoon and Taeyun Kwon},
journal= {arXiv preprint arXiv:1105.1785},
year = {2011}
}