少量石墨烯可以將被稱為“傻瓜”橡皮泥的彈性粘性物變成壓力感測器，能夠監測人體脈搏，甚至追蹤小蜘蛛的輕盈腳步。
發明者希望，這種被稱為 G-putty 的材料可以開發成一種持續監測血壓的裝置。它還展示了一種自我修復形式，可能預示著更智慧的石墨烯複合材料的出現。
自 石墨烯 於 2004 年首次被分離出來以來，研究人員已將這些原子薄的碳片新增到各種不同的材料中，希望製造出受益於其卓越強度和導電性的複合材料。但是，令人驚訝的是，很少有人嘗試將其與“粘彈性”材料（如“傻瓜”橡皮泥）混合，後者既表現為彈性固體又表現為液體。例如，將一塊橡皮泥放在孔洞上方，它會慢慢滲漏下去。
支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道： 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保未來能夠繼續講述關於塑造我們當今世界的發現和思想的具有影響力的故事。
科納·博蘭是都柏林聖三一學院喬納森·科爾曼奈米技術實驗室的研究員，他想知道如果將這兩種材料結合在一起會發生什麼。“我很想說是經過精心策劃的，但事實並非如此，”科爾曼笑著說。“我們小組的傳統是在科學研究中使用家用物品。”（2014 年，他的團隊發現他們可以透過在廚房攪拌機中高速攪拌石墨來製造石墨烯）。
醫學用途
研究人員將厚約 20 個原子層、長達 800 奈米的石墨烯薄片與自制的“傻瓜”橡皮泥（一種矽酮聚合物）混合，製成可以導電的深灰色 G-putty。至關重要的是，當研究人員施加極小的壓力時，它的電阻會發生顯著變化。這種橡皮泥的靈敏度至少是其他奈米複合感測器靈敏度的十倍。
當他們將一塊 G-putty 連線電線並將其放在一名學生的脖子上時，頸動脈的脈搏在電阻變化中清晰可見。事實上，脈搏曲線非常詳細，他們可以將其轉換為準確的血壓讀數。當感測器放置在學生的胸部時，還可以監測呼吸。而且，作為略顯奇異的額外演示，它記錄了一隻僅重 20 毫克的蜘蛛的每一步。
義大利博洛尼亞國家研究委員會的材料科學家文森佐·帕勒莫說：“他們非常廣泛地展示了它的多功能性。” “我認為這是一項傑出的工作，非常原創。” 該研究發表在 《科學》雜誌 上。
可移動薄片
科爾曼的團隊發現，石墨烯薄片在橡皮泥中形成導電網路，而材料變形會破壞該網路，從而迅速增加其電阻。然後，G-putty 的低粘度使石墨烯薄片能夠移回原位並重新形成網路。“這是一種自我修復現象，”他說。
科爾曼已經在與醫療裝置公司洽談，這些公司對使用 G-putty 進行連續生理監測感興趣。例如，血壓測量通常依賴於患者手臂上的笨重袖帶，並且僅提供快照讀數。一種廉價、小型且無創的感測器可以為在家監測患者提供一種簡單的方法。
位於赫爾辛基附近的大型合同研究組織 VTT 的石墨烯研究高階科學家桑娜·阿皮艾寧表示，諾基亞等公司對用於健康應用的石墨烯感測器很感興趣。但她警告說，G-putty 必須克服一系列障礙，包括證明它可以大規模生產，以及進行真實世界測試以評估其長期效能，然後才能商業化。“對於實際應用，你需要它以相同的方式工作數千次，”帕勒莫表示贊同。
實驗室中對 G-putty 的一項實驗確實遇到了意想不到的障礙。博蘭本想對兩隻蜘蛛進行比較測試，但在無人看管的情況下離開後，他回來發現較大的蜘蛛已經吃掉了它的小表親。“他沒有預料到與動物合作的困難，”科爾曼說。
本文經許可轉載，於 2016 年 12 月 8 日首次釋出。