Sensor Berbasis Grafit Meningkatkan Sensitivitas dan Fleksibilitas untuk Perangkat Medis Dapat Ditekan
Peneliti telah mengembangkan teknologi sensornya berbasis grafana menggunakan bahan G-Putty — bubuk grafana yang sangat lentur dicampur. Sensor yang dicetak ini 50 kali lebih sensitif dari standar industri dan mengalahkan sensor nano-aktif yang serupa dalam metrik penting: fleksibilitas. Memaksimalkan sensitivitas dan fleksibilitas tanpa mengurangi kinerja membuat teknologi ini calon ideal untuk bidang wearable electronics dan perangkat diagnostik medis yang berkembang.
Tim telah mendemonstrasikan bahwa mereka dapat menghasilkan sensor strain terbalut grafit nanokomposit dengan biaya rendah. Dengan mencipta dan menguji tinta dengan viskositas yang berbeda (kekentalan), tim menemukan bahwa mereka dapat menyesuaikan tinta G-Putty sesuai dengan teknologi pencetakan dan aplikasi. Dalam pengaturan medis, sensor strain adalah alat diagnostik yang berharga yang digunakan untuk mengukur perubahan strain mekanis, seperti detak jantung, atau perubahan kemampuan mengunyah korban stroke. Sensor strain bekerja dengan mendeteksi perubahan mekanis ini dan mengubahnya menjadi sinyal listrik proporsional, sehingga bertindak sebagai konverter mekanis-listrik. Meskipun sensor strain saat ini tersedia, sebagian besar terbuat dari foil logam yang membatasi hal dalam hal wearable, keberagaman, dan sensitivitas.
Tim mengubah G-putty menjadi campuran tinta yang memiliki properti mekanis dan listrik yang luar biasa. Tinta dapat diubah menjadi perangkat yang berfungsi menggunakan metode pencetakan industri, dari screen printing hingga aerosol dan deposit mekanis. Manfaat tambahan adalah tim dapat mengontrol berbagai parameter selama proses manufaktur, yang memberikan kemampuan untuk menyesuaikan sensitivitas bahan untuk aplikasi tertentu yang memerlukan deteksi strain yang sangat kecil.
Pengembangan sensor ini merupakan langkah besar ke depan dalam perangkat diagnostik dapat ditekan — perangkat yang dapat dicetak dalam pola kustom dan dipasang nyaman di kulit pasien untuk memantau berbagai proses biologis. Tim mengeksplorasi aplikasi untuk memantau pernapasan dan detak jantung secara real-time, gerakan sendi dan berjalan, dan persalinan awal dalam kehamilan. Karena sensor menggabungkan sensitivitas tinggi, stabilitas, dan rentang sensi yang besar dengan kemampuan untuk mencetak pola khusus pada substrat dapat ditekan dan lentur, tim dapat menyesuaikan sensor dengan aplikasi.
