愛爾蘭的科研團(tuán)隊(duì)利用石墨烯和橡皮泥打造醫(yī)療診斷行業(yè)的超敏應(yīng)變式傳感器
愛爾蘭Jonathan Coleman團(tuán)隊(duì)將石墨烯和彩色橡皮泥組合在一起,研發(fā)出一種可用于醫(yī)療診斷行業(yè)的超敏應(yīng)變式傳感器上的復(fù)合材料。成果發(fā)表在《科學(xué)》雜志上,題目為Sensitive electromechanical sensors using viscoelastic graphene-polymer nanocomposites。
研究發(fā)現(xiàn)在類似于橡皮泥這樣的低粘度材料中添加納米片,其機(jī)電性能就會(huì)產(chǎn)生巨大的變化,對(duì)已經(jīng)注入石墨烯的橡皮泥施加電壓之后,哪怕是非常輕微的觸摸都會(huì)對(duì)電流產(chǎn)生非常大的變化,如同一個(gè)極端敏感的應(yīng)變式傳感器。如果將含有石墨烯的橡皮泥長(zhǎng)度拉伸1%,那么電流就會(huì)調(diào)整 5 倍。
在對(duì)石墨烯橡皮泥進(jìn)行的多項(xiàng)測(cè)試中,研究人員將這種符合材料分別放置在4 人的胸部和頸部,用來測(cè)量呼吸、脈搏和血壓。研究結(jié)果表明,對(duì)于應(yīng)變式傳感器和壓力傳感器來說,這種復(fù)合材料擁有前所未有的靈敏度,是現(xiàn)有傳感器的數(shù)百倍。
此前在該領(lǐng)域?qū)⑹┖偷驼扯染酆衔锝Y(jié)合的研究幾乎沒有,將石墨烯用于應(yīng)變式傳感器尚屬首次。這主要是因?yàn)橄萑肓怂季S誤區(qū),嘗試?yán)檬┑娜彳浱匦詫⒉牧献兊酶?。因此在此前嘗試的融合中,往往選擇了質(zhì)地堅(jiān)硬的聚合物,在引入石墨烯之后并未得到預(yù)期,甚至某些復(fù)合材料反而變得更堅(jiān)硬了。
這種復(fù)合材將廣泛應(yīng)用于醫(yī)療傳感領(lǐng)域,但截至目前,最明晰最重要的實(shí)例就是測(cè)量脈搏和血壓。
來源:http://science.sciencemag.org/content/354/6317/1257
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