ウェアラブル医療機器用のグラファイトベースのセンサー
研究者は、G-Putty材料（非常に可鍛性のあるグラフェンブレンドパテ）を使用して、グラフェンベースのセンシング技術を開発しました。印刷されたセンサーは、業界標準の50倍の感度があり、柔軟性という重要な指標において、他の同等のナノ対応センサーよりも優れています。パフォーマンスを低下させることなく感度と柔軟性を最大化することで、このテクノロジーはウェアラブル電子機器や医療診断デバイスの新しい分野の理想的な候補になります。
チームは、低コストの印刷されたグラフェンナノコンポジットひずみセンサーを製造できることを実証しました。チームは、さまざまな粘度（流動性）のインクを作成してテストしたところ、印刷技術と用途に応じてG-Puttyインクを調整できることがわかりました。医療現場では、ひずみセンサーは、脈拍数などの機械的ひずみの変化、または脳卒中の犠牲者の嚥下能力の変化を測定するために使用される貴重な診断ツールです。ひずみセンサーは、この機械的変化を検出し、それを比例電気信号に変換することで機能し、それによって機械的電気変換器として機能します。ひずみセンサーは現在入手可能ですが、ほとんどの場合、摩耗性、汎用性、感度の点で制限がある金属箔で作られています。
チームはG-パテを優れた機械的および電気的特性を持つインクブレンドに変えました。インクは、スクリーン印刷からエアロゾルおよび機械的堆積まで、工業用印刷方法を使用して作業装置に変えることができます。追加の利点は、チームが製造プロセス中にさまざまな異なるパラメータを制御できることです。これにより、微小なひずみの検出を必要とする特定のアプリケーション向けに材料の感度を調整できます。
センサーの開発は、ウェアラブル診断デバイスの大幅な進歩を表しています。これは、カスタムパターンで印刷し、患者の皮膚に快適に取り付けて、さまざまな生物学的プロセスを監視できるデバイスです。チームは、リアルタイムの呼吸と脈拍、関節の動きと歩行、妊娠初期の陣痛を監視するためのアプリケーションを模索しています。センサーは、高感度、安定性、広い検知範囲と、柔軟でウェアラブルな素材に特注のパターンを印刷する機能を兼ね備えているため、チームはセンサーをアプリケーションに合わせて調整できます。
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