Wetenschappers hebben de dunste en meest gevoelige flowsensor ontwikkeld

Flowsensoren, ook wel flowmeters genoemd, zijn apparaten die worden gebruikt om te meten

snelheid van vloeistof- of gasstromen.De stroomsnelheid van biovloeistoffen is een belangrijke fysiologische parameter. Het probleem is dat bestaande flowsensoren ofwel te omvangrijk zijn, ofwel niet nauwkeurig en stabiel zijn. De nieuwe flowsensor ontwikkeld door het UMass-team maakt gebruik van grafeen, een enkele laag koolstofatomen gerangschikt in een honingraatrooster, om lading te onttrekken aan een continue waterstroom. Dit zorgt voor een efficiënte strategie voor stroommeting. De grafeen-flowsensor detecteert de stroomsnelheid met een nauwkeurigheid van micrometer per seconde en kan minieme veranderingen in de bloedstroom in capillaire vaten onderscheiden. Het is zelfaangedreven en biedt belangrijke prestatie-indicatoren die honderden keren hoger zijn dan die van andere vergelijkbare elektrische apparaten. Tot nu toe bedraagt ​​de levensduur van de sensor meer dan zes maanden.

Wetenschappers benadrukken dat de grafeen-sensoris het eerste krachtige apparaat met eigen stroomvoorziening. Het apparaat kan worden geïmplanteerd voor langdurige bewaking van de biovloeistofstroom. De flowmeter is vooral handig in de zorg. Het implanteren van de flow-micromonitor van de UMass-wetenschappers in een klein bloedvat is veel gemakkelijker en veiliger dan bestaande flowmeters. Ze zijn niet geschikt voor metingen met een laag debiet en moeten in een groter bloedvat worden geïnstalleerd. Wetenschappers en artsen vinden het wellicht nuttig voor hun onderzoek en klinische toepassingen, bijvoorbeeld om de snelheid van de bloedstroom in de diepe bloedvaten van de hersenen te bestuderen. Uiteindelijk zal dit helpen om de werking van de neuronen die de bloedstroom regelen beter te begrijpen.

Grafeen is een sleutelmateriaal voorsensor ontwikkeling. De unieke combinatie van de inherente eigenschappen van grafeen - ultrahoge gevoeligheid, ultralage elektrische ruis, minimale contactelektrificatie met waterige oplossingen, uitstekende chemische en mechanische weerstand en immuniteit voor biofouling - zorgen samen voor hoge flowmeterprestaties.

In de toekomst zijn wetenschappers van plan de flowsensor te integreren in een autonoom apparaat en de mogelijkheden van het gebruik ervan in de gezondheidszorg nader te bestuderen.

Lees verder

Natuurkundigen hebben een analoog van een zwart gat gemaakt en de theorie van Hawking bevestigd. Waar leidt het toe?

Wetenschappers hebben het mythische deeltje Odderon ontdekt

Het meest mysterieuze natuurverschijnsel. Waar komt bolbliksem vandaan en hoe is het gevaarlijk?