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萨塞克斯大学:液体石墨烯传感器可能会挽救婴儿生命
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1月9日,《纳米尺度》(Nanoscale)发表了萨塞克斯大学的科学家们研发了一种新型液体石墨烯传感器可用于检测正在发生运动(例如人呼吸时胸部上下起伏)的最新研究成果。该论文题为“Functional liquid structures by emulsification of graphene and other two-dimensional nanomaterials”。

近日,萨塞克斯大学的科学家们研发了一种新型传感器,未来或许可以防止婴儿死于婴儿猝死综合症(SIDS),这种传感器采取了一个柔性橡胶管的形式,随后以水、油和石墨烯颗粒组成的混合物填充。

即使只有一个碳原子厚的石墨烯也具有高导电性,这意味着该解决方案也可以传导电力,尽管其导电性在管子拉伸很小时也会变化。这种变化可以被检测时,表明正在发生运动(例如人呼吸时胸部上下起伏)。

首席研究员马修博士(Dr. Matthew)解释说:“我们所做的与制作沙拉酱相似,通过将水和油混合在一起摇动,使得一种液体的微小液滴浮在另一种液体中,因为两者不混合。通常情况下,液滴会聚集在一起,随着时间的推移,液体会分离...我们通过放入石墨烯来解决这个问题。一个碳原子厚的石墨烯位于液滴表面,阻止它们聚结。”

“当石墨烯颗粒在液滴周围组合时,电子可以从一个颗粒跳到下一个颗粒;这就是为什么整个液体都是导电的”,他继续说道。“当我们拉伸传感器时,我们会挤压和变形液滴,这将使石墨烯颗粒进一步分开,使得电子跳过系统变得更加困难。”

如果这种传感器以类似健身跟踪器的形式连接到婴儿身上,或者被集成到他们的衣服中,将可以监测婴儿的心跳和呼吸,如果停止,就会发出警报声。这项技术还可以用来监测成年人睡眠呼吸暂停等情况,或者甚至可以为希望跟踪心脏或呼吸频率的运动员寻找集成到运动服的途径。

据悉,该系统的灵敏度比许多其他运动检测技术的灵敏度高得多,而且传感器据容易且制造成本低廉。萨塞克斯大学与先进材料开发公司合作,将该技术商业化。

相关论文全文发表在 Nanoscale, 2018, Advance Article (DOI: 10.1039/C7NR05568D)上。

 

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