Les chercheurs développent une nouvelle technologie de capteur à base de graphite pour les appareils médicaux portables


Les chercheurs développent une nouvelle technologie de capteur à base de graphite pour les appareils médicaux portables

L’équipe a mis au une méthode de formulation d’encres à base de mastic G qui peut être imprimée sous forme de film mince sur des substrats élastiques, y compris les plâtres, et facilement appliquée sur la peau. Crédit photo: Trinity College Dublin

Des chercheurs d’AMBER, le centre SFI la recherche sur les matériaux avancés et la bio-ingénierie, et de la Trinity School of Physics ont développé une technologie de à base de graphène de génération avec leur matériau innovant G-Putty.

Les capteurs imprimés de l’équipe sont 50 fois plus sensibles que la norme de l’industrie et surpassent d’autres capteurs nano-activés comparables sur une métrique importante considérée comme révolutionnaire dans l’industrie: la flexibilité.

Maximiser la sensibilité et la flexibilité sans sacrifier les performances fait de la technologie des équipes un candidat idéal pour les domaines émergents de l’électronique portable et des équipements de diagnostic médical.

L’équipe, dirigée par le professeur Jonathan Coleman de la Trinity School of Physics, l’un des plus grands nanoscientifiques au monde, a montré qu’elle pouvait fabriquer un capteur de déformation nanocomposite de graphène imprimé peu coûteux.

Lors de la création et du test d’encres avec différentes viscosités (runnabilité), l’équipe a constaté que les encres G-Putty peuvent être personnalisées en fonction de la technologie d’impression et de l’application.

Ils ont publié leurs résultats dans la revue Petit.

Dans les environnements , les capteurs de contrainte sont un outil de diagnostic extrêmement précieux qui peut être utilisé pour mesurer les changements de stress mécanique tels que la fréquence du pouls ou la capacité d’une victime d’AVC à avaler. Un capteur de contrainte détecte ce changement mécanique et le convertit en un signal électrique proportionnel, grâce auquel il fonctionne comme un convertisseur mécano-électrique.

Bien que les capteurs de contrainte soient actuellement disponibles sur le marché, ils sont principalement constitués d’une feuille métallique, ce qui présente des limites en termes de portabilité, de polyvalence et de sensibilité.

Le professeur Coleman a déclaré:

« Mon équipe et moi avons précédemment fabriqué des nanocomposites de graphène avec des polymères trouvés dans des élastiques et du mastic idiot. Nous avons maintenant transformé le G-Putty, notre mastic de graphène ridicule hautement malléable, en un mélange d’encre avec d’excellentes propriétés mécaniques et électriques. Nos encres ont l’avantage qu’ils peuvent être transformés en appareil de travail avec des procédés d’impression industriels, de la sérigraphie à l’aérosol en passant par la séparation mécanique.

« Un avantage supplémentaire de notre système très rentable est que nous pouvons contrôler une variété de paramètres différents pendant le processus de fabrication, ce qui nous permet d’ajuster la sensibilité de notre matériau pour des applications spécifiques qui nécessitent la détection de très petites souches. »

Les tendances actuelles du marché mondial des dispositifs médicaux montrent que cette recherche est bien placée sur la voie de capteurs personnalisés, réglables et portables qui peuvent être facilement intégrés dans les vêtements ou portés sur la peau.

En 2020, le marché des dispositifs médicaux portables était évalué à 16 milliards de dollars avec des attentes de croissance significative, en particulier dans les dispositifs de surveillance à distance des patients et une concentration croissante sur la surveillance de la condition physique et du mode de vie.

L’équipe a l’ambition de traduire le travail scientifique en un produit. Dr. Daniel O’Driscoll de la Trinity School of Physics a ajouté:

«Le développement de ces capteurs est une avancée significative dans le domaine des équipements de diagnostic portables – des dispositifs qui peuvent être imprimés selon des motifs personnalisés et montés de manière pratique sur la peau d’un patient pour surveiller une gamme de différents processus biologiques.

«Nous explorons actuellement des applications pour la surveillance en temps réel de la respiration et du pouls, les mouvements et la démarche des articulations, et les naissances prématurées pendant la grossesse. Nos capteurs combinent une sensibilité élevée, une stabilité et une couverture étendue avec la possibilité d’imprimer des motifs sur mesure sur des motifs flexibles et imprimables. Avec des substrats portables, nous pouvons adapter le capteur à l’application. Les méthodes utilisées pour fabriquer ces dispositifs sont peu coûteuses et facilement évolutives – critères essentiels pour fabriquer un dispositif de diagnostic destiné à une utilisation à grande échelle.  »


Capteurs de pointe fabriqués à partir de graphène et de mastic pour enfants stupide


Plus d’information:
Daniel P. O’Driscoll et coll. G-Putty imprimable pour capteurs de contrainte hautes performances indépendants de la fréquence et de la vitesse, Petit (2021). DOI: 10.1002 / smll.202006542

Informations sur le journal:
Petit

Fourni par Trinity College Dublin

Citation: Les chercheurs développent une nouvelle technologie de capteur à base de pour les dispositifs médicaux portables (2021, 4 mai), qui sera disponible le 4 mai 2021 sur https://phys.org/news/2021-05-graphite-based- capteur-technologie-portable-médical a été récupéré. html

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