（a）在石墨烯傳感器上吸附的CO2分子（b）在零電場下吸附的分子與石墨烯之間的范德華（vdW）相互作用。

單層石墨烯是一種原子層厚的碳片，已在包括化學傳感器和電子檢測單分子吸附事件在內的各種領域中得到了廣泛的應用。因此，在基于石墨烯的傳感器中，監(jiān)測物理吸附的分子誘導的石墨烯電響應變化已變得普遍。由于吸附氣體和石墨烯之間獨特的電場依賴性電荷轉移，物理吸附分子-石墨烯相互作用的電場調節(jié)可增強氣體感應。基于這種獨特的電可調電荷轉移，可以預測石墨烯傳感器中的分子識別，這是不同吸附分子的特征。

然而，為了在石墨烯 傳感器中實現(xiàn)分子識別功能，需要了解在關閉電場后氣體吸附/解吸事件以及石墨烯-氣體分子相互作用的保留。到目前為止，在關閉電場后，石墨烯-氣體分子的鍵合作用被認為是由環(huán)境熱能隨機化的，這并不奇怪，因為這些相互作用是范德華（vdW）鍵合，因此固有地很弱。盡管如此，這種石墨烯-氣體分子vdW鍵的熱隨機化假設尚未通過實驗驗證，這是石墨烯氣體傳感器中基于電可調電荷轉移的分子識別的主要缺點。

為了闡明在有和沒有進行電場調諧的情況下石墨烯上吸附的氣體分子的鍵合保持力，Osazuwa Gabriel Agbonlahor（現(xiàn)任博士生），Tomonori Imamura（已畢業(yè)的碩士研究生），Manoharan Murugananthan博士（高級講師）和Mizuta的Hiroshi Mizuta教授日本高級科學技術研究院（JAIST）的實驗室在不同電場下監(jiān)測了石墨烯上吸附的CO 2分子隨時間的vdW相互作用衰減。利用電場調節(jié)吸附氣體與石墨烯之間的相互作用，吸附CO 2之間的電荷轉移在打開和關閉調諧電場期間監(jiān)測分子和石墨烯。值得注意的是，在關閉電場后數(shù)小時，石墨烯-氣體分子的范德華相互作用得以保留，這證明了先前施加的電場強度和方向的電荷轉移和載流子散射保留特性，即吸附的CO 2分子顯示出“ vdW綁定內存”。

由于這種鍵合記憶，可以在關閉電場后數(shù)小時研究石墨烯上吸附氣體分子的電荷轉移和散射特性，這對于根據(jù)吸附分子對施加的電的特征性電荷轉移響應來識別吸附分子至關重要領域。此外，這些電調諧吸附分子的長鍵合保留時間（超過2小時），使基于石墨烯的傳感器成為開發(fā)“智能”傳感器平臺的平臺，該傳感器適用于存儲設備和構象開關中的“超傳感”應用。