爱尔兰的科研团队利用石墨烯和橡皮泥打造医疗诊断行业的超敏应变式传感器
发布时间:2019.12.03 | 阅读量:1779

爱尔兰的科研团队利用石墨烯和橡皮泥打造医疗诊断行业的超敏应变式传感器

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爱尔兰Jonathan Coleman团队将石墨烯和彩色橡皮泥组合在一起,研发出一种可用于医疗诊断行业的超敏应变式传感器上的复合材料。成果发表在《科学》杂志上,题目为Sensitive electromechanical sensors using viscoelastic graphene-polymer nanocomposites。

研究发现在类似于橡皮泥这样的低粘度材料中添加纳米片,其机电性能就会产生巨大的变化,对已经注入石墨烯的橡皮泥施加电压之后,哪怕是非常轻微的触摸都会对电流产生非常大的变化,如同一个极端敏感的应变式传感器。如果将含有石墨烯的橡皮泥长度拉伸1%,那么电流就会调整 5 倍。

在对石墨烯橡皮泥进行的多项测试中,研究人员将这种符合材料分别放置在4 人的胸部和颈部,用来测量呼吸、脉搏和血压。研究结果表明,对于应变式传感器和压力传感器来说,这种复合材料拥有前所未有的灵敏度,是现有传感器的数百倍。

此前在该领域将石墨烯和低粘度聚合物结合的研究几乎没有,将石墨烯用于应变式传感器尚属首次。这主要是因为陷入了思维误区,尝试利用石墨烯的柔软特性将材料变得更软。因此在此前尝试的融合中,往往选择了质地坚硬的聚合物,在引入石墨烯之后并未得到预期,甚至某些复合材料反而变得更坚硬了。

这种复合材将广泛应用于医疗传感领域,但截至目前,最明晰最重要的实例就是测量脉搏和血压。

来源:http://science.sciencemag.org/content/354/6317/1257