- 研究人員為可穿戴醫療設備開發新的石墨傳感器技術
- 來源：互聯網 發表于 2023/4/27
該團隊開發了一種配制基于G膩子的油墨的方法，該方法可以作為薄膜印刷到彈性基材上，包括創可貼，并易于附著在皮膚上。
AMBER，SFI先進材料和生物工程研究中心以及Trinity物理學院的研究人員使用其創新的G-Putty材料開發了下一代基于石墨烯的傳感技術。
該團隊的印刷傳感器的靈敏度是行業標準的50倍，并且在被視為行業游戲規則改變者的重要指標上優于其他可比的納米傳感器：靈活性。
在不降低性能的情況下大限度地提高靈敏度和靈活性，使團隊的技術成為可穿戴電子和醫療診斷設備新興領域的理想候選者。
該團隊由納米科學家之一三一物理學院的Jonathan Coleman教授領導，證明他們可以生產低成本的印刷石墨烯納米復合應變傳感器。
創建和測試不同粘度（流度）的油墨，該團隊發現他們可以根據印刷技術和應用定制G-Putty油墨。
他們在《小》雜志上發表了他們的研究結果。
在醫療環境中，應變傳感器是一種非常有價值的診斷工具，用于測量機械應變的變化，如脈搏率，或中風患者吞咽能力的變化。應變傳感器的工作原理是檢測這種機械變化并將其轉換為成比例的電信號，從而充當機電轉換器。
雖然目前市場上有應變傳感器，但它們大多由金屬箔制成，在耐磨性、多功能性和靈敏度方面存在局限性。
科爾曼教授說：“我和我的團隊以前已經用橡皮筋和愚蠢膩子中的聚合物創造了石墨烯的納米復合材料。我們現在已經將G-膩子，我們的高度可塑性的石墨烯混合愚蠢膩子，變成了具有良好機械和電氣性能的油墨混合物。我們的油墨具有以下優點：可以使用工業印刷方法將其變成工作設備，從絲網印刷到氣溶膠和機械沉積。
“我們低成本系統的另一個好處是，我們可以在制造過程中控制各種不同的參數，這使我們能夠針對需要檢測非常微小的應變的特定應用調整材料的靈敏度。
全球醫療設備市場的當前市場趨勢表明，這項研究非常適合個性化，可調整，可穿戴傳感器的轉變，這些傳感器可以很容易地融入衣服或穿在皮膚上。
2020 年，可穿戴醫療設備市場價值為 16 億美元，預計將大幅增長，尤其是在遠程患者監測設備方面，以及對健身和生活方式監測的日益關注。
該團隊雄心勃勃地將科學工作轉化為產品。三一物理學院的Daniel O'Driscoll博士補充說：
“這些傳感器的開發代表了可穿戴診斷設備領域向前邁出的一大步，這些設備可以以定制圖案打印并舒服地安裝在患者的皮膚上，以監測一系列不同的生物過程。
“我們目前正在探索監測實時呼吸和脈搏、關節運動和步態以及懷孕早期分娩的應用。由于我們的傳感器結合了高靈敏度、穩定性和大感應范圍，并且能夠在柔性、可穿戴的基板上印刷定制圖案，因此我們可以根據應用定制傳感器。用于生產這些設備的方法成本低且易于擴展 - 這是生產大規模使用的診斷設備的基本標準。
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