محققان چینی با استفاده از گرافن موفق به ساخت حسگری برای رصد حرکات بدن شدند که دقت آن نسبت به نمونه‌های قبلی بسیار بالاتر است.

به گزارش سرویس علمی ایسنا، گرافن تک لایه خواص الکترونیکی و مکانیکی ویژه‌ای دارد که می‌توان از آن در حوزه‌های مخلتف استفاده کرد. سال گذشته محققان نشان دادند که می‌توان اثر پیزورسیستیو (قابلیت تغییر مقاومت الکتریکی ماده در اثر اعمال فشار مکانیکی) موجود در گرافن را در غشاهای نانوالکترومکانیکی به کار گرفت و در نهایت، فشار را به الکتریسیته تبدیل کرد.

اثر پیزورسیستیویته‌ی گرافن به همراه دیگر ویژگی‌های این ماده نظیر شفافیت، انعطاف‌پذیری، سرعت بالای الکترون، قابلیت ذخیره‌ی بالا و پایداری موجب می‌شود که بتوان از آن برای تولید حسگرهایی با حساسیت بالا استفاده کرد.

از این حسگرها می‌توان برای تولید نمایشگرهای انعطاف‌پذیر، ربات‌ها، البسه هوشمند و پوست الکترونیکی استفاده کرد.

پژوهشگران دانشگاه سینگوا و دانشگاه نانچانگ به تازگی روشی برای ضبط حرکات بدن ارائه کرده‌اند که نتایج آن را در قالب مقاله‌ای با عنوان "Wearable and Highly Sensitive Graphene Strain Sensors for Human Motion Monitoring" در نشریه‌ی Advanced Function Materials به چاپ رسانده‌اند.

هونگوای ژو از محققان این پروژه می‌گوید: ما یک حسگر فشاری مبتنی بر گرافن تولید کرده‌ایم که هزینه‌ی ساخت آن بسیار کم است. این حسگر قادر است سیگنال‌های حرکتی بدن را در سطوح مختلف فشار شناسایی کند. زمانی که به این حسگر فشار وارد می‌شود، ترک‌هایی با دانسیته‌ی بالا در شبکه‌ی ساختاری آن ایجاد شده که موجب اختلال در جریان عبوری از آن می‌شود. با این کار می‌توان مقاومت حسگر را کم یا زیاد کرد.

این گروه تحقیقاتی از روش CVD برای رشد گرافن روی مس استفاده کردند. سپس زیرلایه‌ی مس شسته می‌شود و در نهایت گرافن باقی می‌ماند. گرافن تولید شده به نوار پلیمری PDMS منتقل می‌شود. این ساختار ایجاد شده‌ی انعطاف‌پذیر، زیست‌سازگار بوده و شکل آن قابل کنترل است. برای اتمام فرآیند ساخت حسگر باید سیم‌های نقره‌ای به گرافن متصل شود.

زمانی که بدن انسان شروع به حرکت می‌کند، حرکات بدن روی این حسگر فشار ایجاد می‌کند که به راحتی قابل ضبط توسط حسگر است.

ژو می‌گوید: حسگر فشاری که ما ساختیم، به راحتی می‌تواند حرکات بدن را در سطوح مختلف را شناسایی کند. نتایج نشان داده‌اند که فاکتور پاسخ‌دهی این حسگر در فشار‌های دو تا شش درصد تقریبا 103 و در فشارهای بالاتر از هفت درصد، 106 است.

انتهای پیام