طور العلماء جهاز استشعار التدفق الأرفع والأكثر حساسية

أجهزة استشعار التدفق، والمعروفة أيضًا باسم أجهزة قياس التدفق، هي أجهزة تستخدم للقياس

سرعة تدفق السائل أو الغاز.معدل تدفق السائل الحيوي هو معلمة فسيولوجية رئيسية. تكمن المشكلة في أن أجهزة استشعار التدفق الموجودة إما ضخمة جدًا أو تفتقر إلى الدقة والاستقرار. يعتمد مستشعر التدفق الجديد الذي طوره فريق UMass على الجرافين، وهو طبقة واحدة من ذرات الكربون مرتبة في شبكة على شكل قرص العسل، لاستخراج الشحنة من التدفق المستمر للمياه. وهذا يوفر استراتيجية فعالة لقياس التدفق. يكتشف مستشعر تدفق الجرافين معدل التدفق بدقة ميكرومتر في الثانية ويمكنه تمييز التغيرات الدقيقة في تدفق الدم في الأوعية الشعرية. إنه يعمل ذاتيًا ويوفر مؤشرات أداء رئيسية أعلى بمئات المرات من الأجهزة الكهربائية المماثلة الأخرى. حتى الآن، يبلغ عمر خدمة المستشعر أكثر من ستة أشهر.

يؤكد العلماء أن مستشعر الجرافينهو أول جهاز يعمل بالطاقة الذاتية بأداء عالٍ. يمكن زرع الجهاز لمراقبة تدفق السوائل الحيوية على المدى الطويل. الأهم من ذلك كله ، أن مقياس التدفق مفيد في الرعاية الصحية. إن غرس الميكرومونيتور لعلماء UMass في وعاء دموي صغير أسهل بكثير وأكثر أمانًا من عدادات التدفق الحالية. إنها غير مناسبة لقياسات التدفق المنخفض ويجب تركيبها في وعاء دموي أكبر. قد يجد العلماء والأطباء أنه من المفيد لأبحاثهم وتطبيقاتهم السريرية ، على سبيل المثال ، دراسة سرعة تدفق الدم في الأوعية العميقة للدماغ. في النهاية ، سيساعد هذا على فهم أفضل لعمل الخلايا العصبية التي تتحكم في تدفق الدم.

الجرافين مادة أساسية لـتطوير أجهزة الاستشعار. مزيج فريد من خصائص الجرافين المتأصلة - حساسية عالية للغاية ، وضوضاء كهربائية منخفضة للغاية ، وكهرباء تلامس قليلة مع المحاليل المائية ، ومقاومة كيميائية وميكانيكية رائعة ومناعة ضد الحشف الحيوي - توفر معًا أداءً عاليًا لمقياس التدفق.

في المستقبل ، يخطط العلماء لدمج مستشعر التدفق في جهاز قائم بذاته ودراسة بمزيد من التفصيل إمكانيات استخدامه في الرعاية الصحية.

قراءة المزيد

ابتكر الفيزيائيون نظيرًا للثقب الأسود وأكدوا نظرية هوكينغ. إلى أين تقود؟

اكتشف العلماء جسيم Odderon الأسطوري

الظاهرة الطبيعية الأكثر غموضا. من أين يأتي البرق الكروي وكيف يكون خطيرًا؟