Сверхтонкие биосенсоры
Ученые сделали токопроводящие «переводные татуировки» из графена
Григорий Копиев, N+1
Ученые из Техасского университета в Остине научились создавать наносимые на кожу графеновые сенсоры. В них слой графена скреплен со смываемым водой материалом. Таким образом, сенсор можно нанести на кожу так же, как наносятся «переводные татуировки»: приклеив и промыв водой. Исследование опубликовано в журнале ACS Nano.
Замеряя параметры кожи, можно узнать многое о процессах, происходящих в организме. К примеру, по ней можно судить об активности сердца или мозга – для этого на человеке обычно закрепляют металлические электроды. Но они могут сильно сдавливать кожу и заставлять пациента испытывать дискомфорт, или плохо прилегать к коже и уменьшать поверхность контакта. В последнее время ученые экспериментируют с сенсорами-наклейками, которые наносятся прямо на кожу; как правило, для этого они используют металл – к примеру, золото.
Американские исследователи решили использовать для той же цели другой проводящий материал – графен. Поскольку просто нанести графеновый монослой на кожу или вырастить его прямо на ней невозможно, ученые использовали более сложную схему. Сначала графен выращивается на медной подложке, затем на графен наносится полимер, а медь удаляется. Для того, чтобы «татуировку» было легко наносить на кожу, на нее нанесли специальную переводную бумагу. После того, как человек прижмет наклейку графеновой стороной к коже, ее можно закрепить с помощью воды подобно тому, как наносятся переводные татуировки.
Исследования на сканирующем электронном микроскопе показали, что более половины графена представлено в виде монослоя толщиной в один углеродный атом. Суммарная толщина «татуировки» составляет менее половины микрометра, а прозрачность составляет около 85 процентов. За счет этого, а также того, что ее эластичность выше, чем у кожи, такая наклейка практически незаметна для человека. Также исследователи показали и практические применения такого материала для снятия физиологических показателей, к примеру, пульса или температуры.
Многие ученые занимаются созданием накожной электроники. Например, полимерных транзисторов-тянучек, почти не теряющих своих свойств при растяжении. Другие исследователи занимаются созданием электроники прямо на теле, печатая ее с помощью специального 3D-принтера на коже.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
28.08.2017