Når syge babyer er på hospitalet, ligger de midt i et ofte overvældende reden af ledninger - skærme til måling af vejrtrækning, hjertefrekvens, ilt i blodet, temperatur og mere. Fodring, påklædning eller endda afhentning af en baby, der bærer disse enheder, kan være vanskeligt. Men forskere ved University of Sussex i Storbritannien kunne potentielt levere en trådfri løsning, enten via et lille Fitbit-lignende armbånd eller med rør syet ind i en babytøj.
Teamet af fysikere har udviklet en væske lavet af en emulsion af grafen, vand og olie. Graphene er et nanomateriale fremstillet af carbonatomer. Det er blevet de mest populære forskere i materialer i de senere år på grund af dets styrke, fleksibilitet, elektriske ledningsevne og - vigtigst - dets overkommelige priser. Holdet satte grafenemulsionen inde i et lille rør. Når røret blev strakt så lidt, ændrede emulsionens ledningsevne. Prototypenheden er så følsom, at den kan registrere subtile kropslige bevægelser, som vejrtrækning og pulsfrekvens.
Forskerne formoder, at det lille grafenfyldte rør kan være en billig, påtrængende monitor for syge babyer og for voksne med åndedrætsproblemer, såsom søvnapnø. Det kunne også sælges som et babyprodukt til forældre, der er bekymrede over krybbedød (Sudden Infant Death Syndrome), potentielt i form af en bærbar dragt til overvågning af en baby's vitale tegn. Ud over disse applikationer er det meget muligt, at det også kan bruges til at skabe en mere avanceret generation af wearables til både amatører og professionelle atleter.
Alan Dalton, projektets førende forsker, siger, at udviklingen af denne teknologi startede som en nysgerrighed. "Hvis du tænker på at blande olie og vand (dvs. eddike), når du laver en salatdressing, vil de to væsker altid adskilles over tid. Det er ganske velkendt, at tilsætning af sæbe-lignende molekyler eller visse fine pulvere til olie og vand kan forhindre dem i at adskiller sig, ”siger han. "Det, vi ønskede at vide, var, om grafen kunne opnå den samme effekt. Ikke kun opdagede vi, at dette virkelig fungerer, men vi observerede også, at de flydende strukturer, vi var i stand til at fremstille, var elektrisk ledende."
Forskningen blev beskrevet i et papir, der blev offentliggjort i sidste måned i tidsskriftet Nanoscale .
En mikrograf af grafen-, vand- og olieemulsion udviklet af University of Sussex-teamet. (University of Sussex) ”Det, der er ret spændende ved denne nye type ledende væske, er, hvor følsom det er at blive strækket, ” sagde fysiker Matthew Large, den første forfatter på papiret, i en pressemeddelelse fra universitetet. ”Følsomheden for denne nye slags spændingssensor er faktisk meget højere end en masse eksisterende teknologier, og det er den mest følsomme væskebaserede enhed, der nogensinde er rapporteret, med en ganske betydelig margin. "
Holdet oprettede det grafenfyldte rør efter at have hørt et opkald fra Bill og Melinda Gates Foundation for forskere om at skabe overkommelige bærbare teknologier til at overvåge babyer i miljøer med lav ressource. En skærm, der er baseret på teamets teknologi, kræver ikke dyre materialer eller særlig viden og kunne let sendes til fjerntliggende steder. Forskerne arbejder i øjeblikket med en kommerciel partner for at udvikle produkter til markedet i de næste flere år.
"Denne forskning beskriver en ny måde at måle 'belastning' eller bevægelse på, 'siger David King, en børnelæge og underviser i pædiatri ved University of Sheffield i Storbritannien. ”De har ekstrapoleret deres fund for at antyde, at dette kan være nyttigt at måle vitale tegn enten direkte eller eksternt på en mere følsom måde.”
Det er imidlertid svært at vide, hvordan dette vil fungere, da der ikke er produceret nogen enheder endnu, siger King. Og han advarer kraftigt mod tanken om, at denne enhed - eller en hvilken som helst enhed - kan bruges til at forhindre krybbedød.
”Forudsætningen om, at måling af vitale tegn [vil] reducere forekomsten af krybbedød er ikke understøttet af de nuværende beviser, ” siger han.
Interessant nok ser Dalton denne teknologi som anvendelser ud over sundheden.
"Evnen til at måle meget små strækninger eller vibrationer kan være utroligt nyttig, " siger han. "Tænk på at opdage skift i strukturen i høje bygninger eller broer; eller være i stand til at indsætte et stort antal sensorer på udkig efter vibrationerne forbundet med geologiske begivenheder."
