Investigadores de AMBER, el SFI Center for Advanced Materials and BioEngineering Research, y de la Escuela de Física de Trinity, han desarrollado la próxima generación, Tecnología de detección basada en grafeno utilizando su innovador material G-Putty.

Los sensores impresos del equipo son 50 veces más sensibles que el estándar de la industria y superan a otros sensores nano-habilitados comparables en una métrica importante que se considera un cambio de juego en la industria:la flexibilidad.

Maximizar la sensibilidad y la flexibilidad sin reducir el rendimiento hace que la tecnología de los equipos sea un candidato ideal para las áreas emergentes de dispositivos electrónicos portátiles y de diagnóstico médico.

El equipo, dirigido por el profesor Jonathan Coleman de la Escuela de Física de Trinity, uno de los nanocientíficos líderes en el mundo, demostró que pueden producir un impreso, sensor de tensión de nanocompuesto de grafeno.

Al crear y probar tintas de diferentes viscosidades (fluidez), el equipo descubrió que podían adaptar las tintas G-Putty de acuerdo con la tecnología de impresión y la aplicación.

Publicaron sus resultados en la revista Pequeña .

En entornos médicos, Los sensores de deformación son una herramienta de diagnóstico muy valiosa que se utiliza para medir cambios en la deformación mecánica, como la frecuencia del pulso, o los cambios en la capacidad de tragar de la víctima de un derrame cerebral. Un sensor de deformación funciona detectando este cambio mecánico y convirtiéndolo en una señal eléctrica proporcional, actuando así como convertidor mecánico-eléctrico.

Si bien los sensores de tensión están actualmente disponibles en el mercado, en su mayoría están hechos de láminas de metal que presentan limitaciones en términos de usabilidad. versatilidad, y sensibilidad.

El profesor Coleman dijo:

"Mi equipo y yo hemos creado previamente nanocompuestos de grafeno con polímeros como los que se encuentran en las bandas de goma y la masilla tonta. Ahora hemos convertido la masilla G, nuestra masilla tonta mezclada con grafeno altamente maleable, en una mezcla de tintas que tiene excelentes propiedades mecánicas y eléctricas. Nuestras tintas tienen la ventaja de que pueden convertirse en un dispositivo de trabajo mediante métodos de impresión industrial. de la serigrafía, a la deposición mecánica y en aerosol.

"Un beneficio adicional de nuestro sistema de muy bajo costo es que podemos controlar una variedad de parámetros diferentes durante el proceso de fabricación, lo que nos da la capacidad de ajustar la sensibilidad de nuestro material para aplicaciones específicas que requieren la detección de deformaciones realmente diminutas ".

Las tendencias actuales del mercado en el mercado global de dispositivos médicos indican que esta investigación está bien ubicada dentro del movimiento hacia la personalización, sintonizable Sensores portátiles que pueden incorporarse fácilmente a la ropa o llevarse sobre la piel.

En 2020, el mercado de dispositivos médicos portátiles se valoró en USD $ 16 mil millones con expectativas de un crecimiento significativo, particularmente en dispositivos de monitoreo remoto de pacientes y un enfoque cada vez mayor en el monitoreo de la condición física y el estilo de vida.

El equipo es ambicioso a la hora de traducir el trabajo científico en producto. Dr. Daniel O'Driscoll, Escuela de Física de Trinity, adicional:

"El desarrollo de estos sensores representa un paso adelante considerable para el área de los dispositivos de diagnóstico portátiles, dispositivos que pueden imprimirse en patrones personalizados y montarse cómodamente en la piel de un paciente para monitorear una variedad de diferentes procesos biológicos.

"Actualmente estamos explorando aplicaciones para monitorear la respiración y el pulso en tiempo real, movimiento y marcha de las articulaciones, y trabajo de parto temprano en el embarazo. Debido a que nuestros sensores combinan una alta sensibilidad, estabilidad y un amplio rango de detección con la capacidad de imprimir patrones personalizados en flexibles, sustratos portátiles, podemos adaptar el sensor a la aplicación. Los métodos utilizados para producir estos dispositivos son de bajo costo y fácilmente escalables, criterios esenciales para producir un dispositivo de diagnóstico para un uso a gran escala ".