Sensor Berbasis Grafit untuk Perangkat Medis yang Dapat Dipakai

Para peneliti telah mengembangkan teknologi penginderaan berbasis graphene menggunakan bahan G-Putty — dempul campuran graphene yang sangat mudah dibentuk. Sensor yang dicetak 50 kali lebih sensitif daripada standar industri dan mengungguli sensor berkemampuan nano lain yang sebanding dalam metrik penting:fleksibilitas. Memaksimalkan sensitivitas dan fleksibilitas tanpa mengurangi kinerja menjadikan teknologi ini sebagai kandidat ideal untuk bidang perangkat elektronik dan diagnostik medis yang sedang berkembang.

Tim menunjukkan bahwa itu dapat menghasilkan sensor regangan nanokomposit graphene berbiaya rendah, dicetak. Membuat dan menguji tinta dengan kekentalan (kekentalan) yang berbeda, tim menemukan bahwa tinta G-Putty dapat disesuaikan dengan teknologi dan aplikasi pencetakan. Dalam pengaturan medis, sensor regangan adalah alat diagnostik berharga yang digunakan untuk mengukur perubahan regangan mekanis, seperti denyut nadi, atau perubahan kemampuan korban stroke untuk menelan. Sensor regangan bekerja dengan mendeteksi perubahan mekanis ini dan mengubahnya menjadi sinyal listrik proporsional, sehingga bertindak sebagai konverter mekanik-listrik. Meskipun sensor regangan saat ini tersedia, sebagian besar terbuat dari foil logam yang memiliki keterbatasan dalam hal daya tahan pakai, keserbagunaan, dan sensitivitas.

Tim mengubah G-putty menjadi campuran tinta yang memiliki sifat mekanik dan listrik yang sangat baik. Tinta dapat diubah menjadi perangkat kerja menggunakan metode pencetakan industri, dari sablon hingga aerosol dan deposisi mekanis. Manfaat tambahannya adalah tim dapat mengontrol berbagai parameter berbeda selama proses manufaktur, yang memberikan kemampuan untuk menyesuaikan sensitivitas material untuk aplikasi tertentu yang memerlukan deteksi regangan menit.

Pengembangan sensor merupakan langkah maju yang cukup besar dalam perangkat diagnostik yang dapat dikenakan — perangkat yang dapat dicetak dalam pola khusus dan dipasang dengan nyaman ke kulit pasien untuk memantau berbagai proses biologis yang berbeda. Tim sedang mengeksplorasi aplikasi untuk memantau pernapasan dan denyut nadi secara real-time, gerakan dan gaya berjalan sendi, dan persalinan dini pada kehamilan. Karena sensor menggabungkan sensitivitas tinggi, stabilitas, dan rentang penginderaan yang luas dengan kemampuan untuk mencetak pola yang dipesan lebih dahulu ke media yang fleksibel dan dapat dikenakan, tim dapat menyesuaikan sensor dengan aplikasi.