近期,來自愛爾蘭都柏林圣三一學(xué)院的研究人員在科研中,成功將石墨烯添加入市售橡膠,使橡膠在保留原有機(jī)械性能的同時具備了導(dǎo)電性,從而制造出世界上首個可穿戴的石墨烯-橡膠傳感器。


在愛爾蘭科學(xué)基金會的資助下,都柏林圣三一學(xué)院先進(jìn)材料與生物工程研究(AMBER)中心和物理學(xué)院的研究人員近日成功合作,將石墨烯添加入市售橡膠,使橡膠在保留原有機(jī)械性能的同時具備了導(dǎo)電性,從而制造出世界上首個可穿戴的石墨烯-橡膠傳感器。該研究成果已經(jīng)發(fā)表于美國化學(xué)會《納米》雜志上。


據(jù)報道,愛爾蘭科學(xué)家發(fā)明了一種將石墨烯融入橡膠的技術(shù),使橡膠具有導(dǎo)電性,從而制造用于可穿戴設(shè)備的橡膠傳感器。若將石墨烯橡膠制成的橡皮筋嵌入衣服中,可檢測到如呼吸、脈搏、血壓等人們較輕微的活動,從而可應(yīng)用于嬰兒猝死癥和成人睡眠窒息癥等疾病的檢測預(yù)警,還可用于運動員動作監(jiān)控及康復(fù)治療。技術(shù)發(fā)明人喬納森·科爾曼教授稱,該技術(shù)具有制造工藝簡單和成本低的優(yōu)點,為可穿戴設(shè)備大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用提供了可能,將會對醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)的變革。


測試結(jié)果顯示,當(dāng)此次開發(fā)的石墨烯-橡膠傳感器被拉伸時,流經(jīng)其中的電流會發(fā)生很大變化。故若將該石墨烯-橡膠混合物嵌入衣物,則能感知呼吸、脈搏等相當(dāng)微細(xì)的人類活動。這一研究突破為開發(fā)基于橡膠的可穿戴傳感器開辟了道路,使其可用于監(jiān)測血壓、關(guān)鍵運動和呼吸等。


此外,此次開發(fā)的石墨烯-橡膠傳感器還具備多種其他的潛在用途,例如用于開發(fā)高靈敏度的氣囊、監(jiān)控身體運動的醫(yī)療設(shè)備、作為嬰兒猝死癥和成人睡眠窒息癥的早期預(yù)警系統(tǒng),以及嵌入衣物以監(jiān)控運動員的動作或病患的康復(fù)治療。項目負(fù)責(zé)人Jonathan Coleman稱,由于橡膠廉價且隨處可得,且所用工藝和制造技術(shù)也很簡單,該發(fā)明將為全球的傳感器制造展示更多可能性。


該技術(shù)由愛爾蘭高級材料及生物工程研究所(Advanced Materialsand Bio Engineering Research,簡稱AMBER)與英國的薩里大學(xué)合作研究,由愛爾蘭科學(xué)基金會資助。