Графен с глупой замазкой позволяет создавать современные датчики: инновации из графена могут быть использованы для приложений в медицинских устройствах и диагностике

Это исследование, проведенное профессором Джонатаном Коулманом из Тринити-колледжа в Дублине в сотрудничестве с профессором Робертом Янгом из Манчестерского университета, потенциально предлагает захватывающие возможности для применения в новых недорогих устройствах и диагностике в здравоохранении и других секторах. Выводы команды опубликованы в ведущем журнале Science.
Профессор Коулман, исследователь в Школе физики AMBER и Trinity вместе с докторантом Конором Боландом, обнаружили, что электрическое сопротивление шпатлевки, пропитанной графеном (G-putty), чрезвычайно чувствительно к малейшей деформации или удару. Они устанавливали G-замазку на грудь и шею людей и использовали ее для измерения дыхания, пульса и даже артериального давления.

Он показал беспрецедентную чувствительность как датчик деформации и давления, в сотни раз более чувствительный, чем датчики тока. G-putty также работает как очень чувствительный датчик удара, способный обнаруживать шаги маленьких пауков. Считается, что этот материал найдет применение в ряде медицинских устройств.

Профессор Коулман сказал: «Что нас воодушевляет, так это неожиданное поведение, которое мы обнаружили, когда добавили графен к полимеру, сшитому полисиликону. Этот материал известен как детская игрушка Silly Putty.

Он отличается от знакомых материалов тем, что при медленной деформации течет как вязкая жидкость, но отскакивает, как упругое твердое тело, когда его бросают на поверхность. Когда мы добавляли графен в эту глупую замазку, он заставлял ее проводить электричество, но очень необычным образом. Электрическое сопротивление шпатлевки G было очень чувствительным к деформации, при этом сопротивление резко возрастало даже при малейшей деформации или ударе. Как ни странно, сопротивление медленно возвращалось к исходному значению, так как замазка со временем самостоятельно заживала."

Он продолжил: «В то время как обычным применением графена было добавление графена к пластмассам для улучшения электрических, механических, термических или барьерных свойств, полученные композиты в целом работали так, как ожидалось, без каких-либо больших сюрпризов. Поведение, которое мы обнаружили с G-putty, не было обнаружено ни в одном другом композитном материале.

Это уникальное открытие откроет большие возможности для производства датчиков по всему миру."
После начальной опытно-конструкторской работы в Тринити-колледже Дублина ученые из NGI Манчестерского университета проанализировали структуру материала и смогли разработать математическую модель деформации материала, которая объясняет влияние его структуры на его механические и электрические характеристики. характеристики.
Профессор Янг, профессор науки и технологии полимеров в NGI, сказал: «Бесконечный список потенциальных применений графена не перестает меня удивлять.

Теперь мы разработали новый высокоэффективный чувствительный материал G-putty, который может отслеживать деформацию, давление и удары с такой точностью, что позволяет отслеживать даже шаги маленьких пауков.
«В будущем он найдет множество применений в датчиках, особенно в области здравоохранения. Сотрудничество осуществляется под эгидой European Graphene Flagship, в которой Тринити-колледж Дублина и Манчестерский университет играют заметную роль. Это отличный пример того, что достигается в рамках Флагманской программы."

Профессор Андреа Феррари, сотрудник по науке и технологиям компании Graphene Flagship и председатель ее совета управления, заявила, что «графен никогда не перестает удивлять, и это еще один пример. Дорожная карта приложений графена и родственных материалов определила сенсоры, композиты и биомедицинские приложения как явные области интереса, и этот результат подтверждает путь, выбранный флагманом."

Блог автомобилиста