Vědci vyvinuli nejtenčí a nejcitlivější snímač průtoku

Snímače průtoku, známé také jako průtokoměry, jsou zařízení používaná k měření

rychlost proudění kapaliny nebo plynu.Rychlost průtoku biofluidů je klíčovým fyziologickým parametrem. Problém je v tom, že stávající snímače průtoku jsou buď příliš objemné, nebo postrádají přesnost a stabilitu. Nový průtokový senzor vyvinutý týmem UMass spoléhá na grafen, jedinou vrstvu uhlíkových atomů uspořádaných do voštinové mřížky, k extrakci náboje z kontinuálního toku vody. To poskytuje účinnou strategii měření průtoku. Grafenový průtokový senzor detekuje průtok s přesností na mikrometr za sekundu a dokáže rozlišit nepatrné změny průtoku krve v kapilárních cévách. Má vlastní napájení a poskytuje klíčové ukazatele výkonu, které jsou stokrát vyšší než u jiných elektrických zařízení. Životnost senzoru je zatím více než šest měsíců.

Vědci zdůrazňují, že grafenový senzorje první vysoce výkonné zařízení s vlastním napájením. Zařízení lze implantovat pro dlouhodobé sledování toku biofluidů. Průtokoměr je především užitečný ve zdravotnictví. Implantace průtokového mikromonitoru vědců UMass do malé krevní cévy je mnohem snazší a bezpečnější než stávající průtokoměry. Nejsou vhodné pro měření s nízkým průtokem a musí být instalovány ve větší krevní cévě. Vědci a lékaři mohou pro své výzkumné a klinické aplikace považovat za užitečné například studovat rychlost průtoku krve v hlubokých cévách mozku. Nakonec to pomůže lépe porozumět fungování neuronů, které řídí tok krve.

Grafen je klíčovým materiálem provývoj senzoru. Jedinečná kombinace inherentních vlastností grafenu - ultravysoká citlivost, ultranízký elektrický šum, minimální kontaktní elektrifikace vodnými roztoky, vynikající chemická a mechanická odolnost a odolnost proti biologickému znečištění - společně poskytují vysoký výkon průtokoměru.

V budoucnu vědci plánují integrovat snímač průtoku do autonomního zařízení a podrobněji studovat možnosti jeho použití ve zdravotnictví.

Přečtěte si více

Fyzici vytvořili analogii černé díry a potvrdili Hawkingovu teorii. Kam to vede?

Vědci objevili mýtickou částici Odderonu

Nejzáhadnější přírodní úkaz. Odkud pochází blesk a jak je nebezpečný?