Mikrosensor Aliran Grafren Ultra-Sensitif untuk Aplikasi Biomedis Presisi
Tim peneliti mengembangkan sensor aliran tipis dan ultra-sensitif yang dapat memiliki implikasi signifikan untuk penelitian medis.
Sensor aliran, juga dikenal sebagai flowmeter, digunakan untuk mengukur kecepatan aliran cairan atau gas. Kecepatan aliran biofluid adalah parameter fisiologis kunci tetapi sensor aliran yang ada atau besar atau kurang presisi dan stabilitas. Sensor aliran baru didasarkan pada grafren — satu lapisan atom karbon yang tersusun dalam jaringan sarang lebah — untuk menarik muatan dari aliran air kontinu. Fenomena ini menyediakan strategi sensasi aliran yang efektif yang mandiri energi dan memberikan metrik performa kunci yang lebih ratusan kali dari pendekatan listrik lainnya.
Sensor aliran grafren dapat mendeteksi laju aliran rendah hingga satu mikrometer per detik — kurang dari empat milimeter per jam — dan memiliki potensi untuk membedakan perubahan minimal dalam aliran darah dalam kapiler. Performa sensor aliran grafren telah stabil untuk periode yang melebihi setengah tahun.
Perangkat ini mandiri energi dan memiliki potensi untuk diimplantasi untuk pemantauan aliran biofluid jangka panjang. Untuk mengimplantasi monitor aliran mikro seperti ini dalam pembuluh darah kecil jauh lebih sederhana dan aman daripada flowmeter yang ada, yang tidak cocok untuk pengukuran aliran rendah dan perlu dipasang dalam pembuluh darah yang lebih besar. Ilmuwan dan dokter mungkin menemukannya berguna untuk aplikasi penelitian dan klinis seperti memantau kecepatan aliran darah dalam pembuluh darah otak dalam untuk memahami fungsi neuron yang mengontrol aliran darah.
Grafren adalah bahan kunci dalam pengembangan sensor. Kombinasi unik properti intrinsik grafren — seperti sensitivitas ultra-tinggi, kebisingan listrik ultra-rendah, kontak elektrifikasi minimal dengan larutan air, stabilitas luar biasa dalam perilaku kimia dan mekanis, dan imunitas terhadap biofouling — bekerja sama untuk menghasilkan performa tinggi sensor aliran.
Langkah selanjutnya untuk tim meliputi integrasi sensor aliran ke dalam perangkat pemantauan aliran mandiri dan menjelajahi aplikasi perangkat dalam perawatan kesehatan.
