用石墨烯和橡皮泥制成的传感器,可以24小时实时监测血压。需加入少许石墨烯,就可以把橡皮泥变为压力传感器。这种传感器异常灵敏,不但可以监测人体脉搏,甚至还能探查到一只小蜘蛛的脚步。这种石墨烯橡皮泥被称作“G-putty”,研发者希望基于它开发持续监测血压的设备。此外,G-putty还表现出了自我修复的能力,预示着它可能成为更智能的石墨烯复合材料。
自2004年首次分离出石墨烯,研究人员就尝试将这些碳原子薄层添加到各种材料中,希望创造出能从石墨烯的高强度和极佳导电性中受益的复合材料。但令人惊讶的是,几乎还没有人尝试将石墨烯与橡皮泥这样的黏弹性材料混合。在都柏林三一学院Jonathan Coleman纳米技术实验室工作的研究员Conor Boland表示,他好奇将石墨烯和橡皮泥混合后会发生什么。
研究人员将大约20层原子厚,800纳米长的石墨烯薄片与自制的橡皮泥混合,得到能导电的深灰色G-putty。这种材料关键的一个特点是,即使研究人员仅施加微弱的压力,它的电阻也会发生极大变化。研究人员将一块G-putty连上导线,放在一个学生的颈部,通过电阻变化就能清楚地测出他的颈动脉脉搏。事实上,脉冲轮廓非常精细,可被转换为精确的血压读数。
Coleman的研究团队发现,石墨烯薄片在橡皮泥中形成了导电网络,橡皮泥变形会破坏该网络,导致电阻迅速增加。接着,由于G-putty黏度较低,石墨烯薄片可以移回原位置,并重组网络。Coleman已经在与有兴趣用G-putty进行持续生理监测的医疗器械公司商谈。
Sanna Arpiainen是研究石墨烯的资深科学家,在赫尔辛基附近的一个大型合同研究组织VTT工作,她说一些公司,比如诺基亚对石墨烯传感器的健康应用很感兴趣。