阿默斯特大學(xué)利用石墨烯制成超薄、超靈敏的流量傳感器
在一項(xiàng)新研究中,科學(xué)家團(tuán)隊(duì)開發(fā)出了世界上最薄、最靈敏的流量傳感器,這可能對醫(yī)學(xué)研究和應(yīng)用產(chǎn)生重大影響,為今后全電子活體血流監(jiān)測研究在代謝過程、視網(wǎng)膜血液流變學(xué)和神經(jīng)科學(xué)中尚待研究的超低血流生命現(xiàn)象鋪平了道路。
研究于3月19日發(fā)表在《自然-通訊》上,標(biāo)題為“Flow-sensory contact electrification of graphene”(石墨烯的流敏接觸帶電),通訊作者為阿默斯特大學(xué)機(jī)械與工業(yè)工程系的Jinglei Ping。
流量傳感器,也稱為流量計(jì),是用來測量液體或氣體流動(dòng)速度的裝置。生物流體流速是一個(gè)重要的生理參數(shù),但現(xiàn)有的流量傳感器要么體積龐大,要么精度和穩(wěn)定性較差。
新型流量傳感器基于石墨烯的,用于從連續(xù)的流體中提取電荷。這種現(xiàn)象提供了一種有效的流量傳感策略,它是自供電的,并且可以提供的關(guān)鍵性能指標(biāo)比其他電氣方法精確數(shù)百倍。
石墨烯流量傳感器可以檢測到低至每秒1微米的流量,也就是說,低于每小時(shí)4毫米的流量,并且有可能區(qū)分毛細(xì)血管中血流的微小變化。
同時(shí),石墨烯流量傳感器的性能可以穩(wěn)定半年以上。
研究人員稱,這個(gè)設(shè)備是第1個(gè)能夠自我供電同時(shí)具備高性能的設(shè)備,它有可能被植入用于長期生物流體流動(dòng)監(jiān)測,最直接的應(yīng)用可能是在醫(yī)療保健領(lǐng)域。在小血管中植入一個(gè)微流量監(jiān)護(hù)儀,比現(xiàn)有的流量計(jì)要簡單和安全得多。