Графен был впервые получен в 2004 году и представляет собой слои графита толщиной в один атом. Нанотехнологи в восторге от графена, так как его легко получить, а потом исследовать с его помощью часто забавные свойства двумерных электронов, т.к. он является очень хорошим проводником. Также довольно интересны и механические свойства графитовых слоев - значительная прочность и гибкость при толщине всего в один атомный слой.
Всего исследователи изготовили около пятидесяти различных резонаторов толщиной от одного атомного слоя до 50 нм. Листы графена размещались над канавками шириной от 1 до 5 микрон и крепились к берегам силами Ван-дер-Ваальса. В ряде случаев листы закреплялись только одним концом, формируя структуры в виде кантилевера.
Резонансные частоты полученных устройств лежат в интервале 1 - 170 МГц в зависимости от толщины слоя, натяжения и типа закрепления. Возбуждение осуществлялось при помощи лазерных импульсов или пропускания тока. Вибрации детектировались посредством наблюдения отклонений лазерного луча при отражении от поверхности графена.
Малая масса резонатора позволяет применять его для измерения масс молекул с высокой точностью. Когда молекула оседает на лист графена, меняется резонансная частота, что позволяет рассчитать изменение массы резонатора. Также можно производить измерения силовых микровоздействий.
Хотя полученные резонаторы в 10 раз тоньше, чем меньший из ранее применявшихся для измерения массы, с точки зрения "качества" - способности резонатора продолжать вибрировать после снятия воздействия - они не очень хороши. Так что пока выигрыш в сравнении с другими резонаторами не столь значителен, но исследователи обещают вскоре разрешить это недоразумение.