下一代植入传感器：石墨烯制成超薄、超灵敏的流量传感器_传感器

下一代植入传感器：石墨烯制成超薄、超灵敏的流量传感器

2021/3/24 9:13:00 25073: 来源：仪表网

摘要：石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp?杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。

　　【仪表网仪表研发】石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。其具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。

　　据悉，石墨烯是目前世界上薄、坚硬的纳米材料，厚度仅0.335纳米，相当于头发丝的二十万分之一，硬度却是同等规格钢材的200倍，被材料学家亲切地称为“黑金”。从科学定义上讲，石墨烯是碳原子以SP2杂化轨道按照蜂巢晶格排列构成的单层二维晶体，具有强导电性、超强硬度与韧性、特异导热性和高透光性等优异性能。

　　近日，发表在《自然-通讯》上，标题为“Flow-sensory contact electrification of graphene”(石墨烯的流敏接触带电)，研究人员开发出了世界上较薄、较灵敏的流量传感器，这可能对医学研究和应用产生重大影响，为今后全电子活体血流监测研究在代谢过程、视网膜血液流变学和神经科学中尚待研究的超低血流生命现象铺平了道路。

　　新型流量传感器基于石墨烯的，用于从连续的流体中提取电荷。这种现象提供了一种有效的流量传感策略，它是自供电的，并且可以提供的关键性能指标比其他电气方法精确数百倍。石墨烯流量传感器可以检测到低至每秒1微米的流量，也就是说，低于每小时4毫米的流量，并且有可能区分毛细血管中血流的微小变化。同时，石墨烯流量传感器的性能可以稳定半年以上。

　　研究人员称，这个设备是第1个能够自我供电同时具备高性能的设备，它有可能被植入用于长期生物流体流动监测，直接的应用可能是在医疗保健领域。在小血管中植入一个微流量监护仪，比现有的流量计要简单和安全得多。

　　传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

　　传感器的特点包括：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展，让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官，让物体慢慢变得活了起来。

　　此次，研发出的较薄、较灵敏的流量传感器，这可能对医学研究和应用产生重大影响，石墨烯功不可没。