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下一代植入传感器!《自然》子刊:石墨烯制成超薄、超灵敏的流量传感器

黄琨

传感器

在一项新研究中,科学家团队开发出了世界上最薄、最灵敏的流量传感器,这可能对医学研究和应用产生重大影响,为今后全电子活体血流监测研究在代谢过程、视网膜血液流变学和神经科学中尚待研究的超低血流生命现象铺平了道路。

研究于3月19日发表在《自然-通讯》上,标题为“Flow-sensory contact electrification of graphene”(石墨烯的流敏接触带电),通讯作者为阿默斯特大学机械与工业工程系的Jinglei Ping。

流量传感器,也称为流量计,是用来测量液体或气体流动速度的装置。生物流体流速是一个重要的生理参数,但现有的流量传感器要么体积庞大,要么精度和稳定性较差。

新型流量传感器基于石墨烯的,用于从连续的流体中提取电荷。这种现象提供了一种有效的流量传感策略,它是自供电的,并且可以提供的关键性能指标比其他电气方法精确数百倍。

石墨烯流量传感器可以检测到低至每秒1微米的流量,也就是说,低于每小时4毫米的流量,并且有可能区分毛细血管中血流的微小变化。

同时,石墨烯流量传感器的性能可以稳定半年以上。

研究人员称,这个设备是第1个能够自我供电同时具备高性能的设备,它有可能被植入用于长期生物流体流动监测,最直接的应用可能是在医疗保健领域。在小血管中植入一个微流量监护仪,比现有的流量计要简单和安全得多。

译/前瞻经济学人APP资讯组

参考资料:

【1】https://www.nature.com/articles/s41467-021-21974-y

【2】https://www.sciencedaily.com/releases/2021/03/210322174954.htm


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