了解表面分子组装的动力学，可以预测结构图案，以赋予目标底物的可设计特性。然而，将界面从体相中分离出来存在实验复杂性，从技术层面上，实时监控底物和溶液界面处的自组装过程是存在挑战的。在这里，证明了石墨烯器件可以作为高灵敏度的检测器，用于原位读取固体/液体界面处分子自组装动力学。辐照光致变色分子用来触发亚稳态自组装外加层在石墨烯上的形成，而追踪器件中电流随时间的变化，可以检测其动力学。从长远来看，石墨烯电气设备读取是一种诊断和高度敏感的手段，可以解决发生在纳秒级时间尺度内的分子聚集动力学，从而提供了一种实用而强大的工具以研究二维尺度内的分子自组装。
 
 
Figure 1. 光开关动力学的光学表征。（a）S）衍生物和MC异构体的可逆的光化学和热交换，（b-d）初始状态以及光异构化前后的光学照片，（e）SP/MC溶液的吸收光谱，（f）动力学检测。
 
 
Figure 2. SP/MC组件固/液界面处的扫描隧道显微镜图像。
 

Figure 3.自组装动力学的电气特性。（a）通过电流监测界面MC自组装的示意图，（b）漏电流与栅电压的关系，（c）在UV照射前后以及照射期间，漏电流随时间的演变，（d）在UV循环照射期间，漏电流随时间的演变，（e）MC单层的热驰豫现象。
 
 
Figure 4. 光异构化和自组装动力学的浓度依赖性。（a-b）不同SP初始浓度时，吸光度和电流随时间的演变，（c）时间常数，（d）基于对测量数据的分析，以图的形式呈现了出来。
 
      相关研究成果于2020年由西班牙巴斯克科学基金会Marco Gobbi和斯特拉斯堡大学Paolo Samorì等人，发表在Nat. Commun.期刊上。原文：Graphene transistors for real-time monitoring molecular self-assembly dynamics。

摘自《石墨烯杂志》公众号：