Když jsou nemocná děti v nemocnici, ležela uprostřed často ohromujícího hnízda drátů - monitorů, které měří dech, srdeční frekvenci, krevní kyslík, teplotu a další. Krmení, oblékání nebo dokonce vyzvednutí dítěte, které nosí tato zařízení, může být složité. Ale vědci z University of Sussex ve Velké Británii by potenciálně mohli nabídnout bezdrátové řešení, buď pomocí malého náramku podobného Fitbit nebo pomocí trubic ušitých do dětského oblečení.
Tým fyziků vyvinul kapalinu vyrobenou z emulze grafenu, vody a oleje. Grafen je nanomateriál vyrobený z atomů uhlíku. V uplynulých letech se stal vědcem materiálů materiál pro jeho sílu, flexibilitu, elektrickou vodivost a - hlavně - jeho cenovou dostupnost. Tým vložil grafenovou emulzi do malé zkumavky. Když byla trubice natažena tak nepatrně, změnila se vodivost emulze. Prototypové zařízení je tak citlivé, že dokáže detekovat jemné pohyby těla, jako je dýchání a tepová frekvence.
Vědci mají podezření, že malá zkumavka naplněná grafenem může být levným nenápadným monitorem pro nemocné děti a pro dospělé s dýchacími problémy, jako je spánková apnoe. Mohlo by být také prodáno jako dětský produkt rodičům, kteří se obávají SIDS (syndrom náhlého úmrtí kojenců), potenciálně ve formě nošení obleku pro sledování životních funkcí dítěte. Kromě těchto aplikací je docela možné, že by to mohlo být také použito k vytvoření pokročilejší generace nošení pro amatérské i profesionální sportovce.
Alan Dalton, hlavní výzkumný pracovník projektu, říká, že vývoj této technologie začal jako zvědavost. „Pokud přemýšlíte o míchání oleje a vody (tj. Octa) při přípravě salátů, obě tekutiny se budou v průběhu času vždy oddělit. Je docela dobře známo, že přidání mýdlovitých molekul nebo určitých jemných prášků do oleje a vody je může zastavit od oddělení, “říká. "Chtěli jsme vědět, zda grafen dokáže dosáhnout stejného účinku. Nejenže jsme zjistili, že to opravdu funguje, ale také jsme pozorovali, že struktury kapalin, které jsme dokázali vyrobit, byly elektricky vodivé."
Výzkum byl popsán v příspěvku publikovaném minulý měsíc v časopise Nanoscale .
Mikrograf emulze grafenu, vody a oleje vyvinutý týmem University of Sussex. (University of Sussex) „Na tomto novém typu vodivé kapaliny je docela vzrušující to, jak citlivé je natahování, “ řekl fyzik Matthew Large, první autor na papíře, v univerzitní tiskové zprávě. „Citlivost tohoto nového druhu senzoru napětí je ve skutečnosti mnohem vyšší než mnoho existujících technologií a je to nejcitlivější zařízení na bázi kapalin, jaké bylo kdy hlášeno, a to s poměrně výrazným rozpětím.
Tým vytvořil trubici naplněnou grafenem poté, co vyslechli výzvu nadace Billa a Melinda Gatesové, aby vědci vytvořili dostupné nositelné technologie pro sledování dětí v prostředích s nízkými zdroji. Monitor založený na technologii týmu by nevyžadoval žádné drahé materiály ani speciální znalosti a mohl by být snadno dodán na vzdálená místa. Vědci v současné době spolupracují s obchodním partnerem na vývoji produktů pro trh v příštích několika letech.
„Tento výzkum popisuje nový způsob měření„ napětí “nebo pohybu, “ říká David King, pediatr a lektor v oboru pediatrie na University of Sheffield ve Velké Británii. "Extrapolovali svá zjištění, aby naznačili, že by to mohlo být užitečné k měření vitálních znaků buď přímo, nebo vzdáleně citlivějším způsobem."
Je však těžké vědět, jak to bude fungovat, protože dosud nebyla vyrobena žádná zařízení, říká King. A důrazně varuje před myšlenkou, že toto zařízení - nebo jakékoli zařízení - by mohlo být použito k zabránění SIDS.
"Předpoklad, že měření životních funkcí [sníží] výskyt SIDS, není podle současných důkazů podporován, " říká.
Je zajímavé, že Dalton vidí tuto technologii jako aplikace, které jsou mimo zdraví.
„Schopnost měřit velmi malé úseky nebo vibrace může být neuvěřitelně užitečná, “ říká. "Přemýšlejte o detekci posunů ve struktuře vysokých budov nebo mostů; nebo o možnosti nasazení velkého počtu senzorů hledajících vibrace spojené s geologickými událostmi."
