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薩塞克斯大學:液體石墨烯傳感器可能會挽救嬰兒生命
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1月9日,《納米尺度》(Nanoscale)發表了薩塞克斯大學的科學家們研發了一種新型液體石墨烯傳感器可用于檢測正在發生運動(例如人呼吸時胸部上下起伏)的最新研究成果。該論文題為“Functional liquid structures by emulsification of graphene and other two-dimensional nanomaterials”。

近日,薩塞克斯大學的科學家們研發了一種新型傳感器,未來或許可以防止嬰兒死于嬰兒猝死綜合癥(SIDS),這種傳感器采取了一個柔性橡膠管的形式,隨后以水、油和石墨烯顆粒組成的混合物填充。

即使只有一個碳原子厚的石墨烯也具有高導電性,這意味著該解決方案也可以傳導電力,盡管其導電性在管子拉伸很小時也會變化。這種變化可以被檢測時,表明正在發生運動(例如人呼吸時胸部上下起伏)。

首席研究員馬修博士(Dr. Matthew)解釋說:“我們所做的與制作沙拉醬相似,通過將水和油混合在一起搖動,使得一種液體的微小液滴浮在另一種液體中,因為兩者不混合。通常情況下,液滴會聚集在一起,隨著時間的推移,液體會分離...我們通過放入石墨烯來解決這個問題。一個碳原子厚的石墨烯位于液滴表面,阻止它們聚結。”

“當石墨烯顆粒在液滴周圍組合時,電子可以從一個顆粒跳到下一個顆粒;這就是為什么整個液體都是導電的”,他繼續說道。“當我們拉伸傳感器時,我們會擠壓和變形液滴,這將使石墨烯顆粒進一步分開,使得電子跳過系統變得更加困難。”

如果這種傳感器以類似健身跟蹤器的形式連接到嬰兒身上,或者被集成到他們的衣服中,將可以監測嬰兒的心跳和呼吸,如果停止,就會發出警報聲。這項技術還可以用來監測成年人睡眠呼吸暫停等情況,或者甚至可以為希望跟蹤心臟或呼吸頻率的運動員尋找集成到運動服的途徑。

據悉,該系統的靈敏度比許多其他運動檢測技術的靈敏度高得多,而且傳感器據容易且制造成本低廉。薩塞克斯大學與先進材料開發公司合作,將該技術商業化。

相關論文全文發表在 Nanoscale, 2018, Advance Article (DOI: 10.1039/C7NR05568D)上。

 

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