Когда больные дети находятся в больнице, они лежат среди часто подавляющего гнезда проводов - мониторов для измерения дыхания, частоты сердечных сокращений, кислорода в крови, температуры и многого другого. Кормить, одевать или даже подбирать ребенка, носящего эти устройства, может быть сложно. Но исследователи из Университета Сассекса в Великобритании могут предложить решение без проводов, либо с помощью крошечного браслета, подобного Fitbit, либо с помощью трубок, пришитых к детской одежде.
Команда физиков разработала жидкость, изготовленную из эмульсии графена, воды и масла. Графен - это наноматериал, состоящий из атомов углерода. В последние годы он стал любимцем материаловедов благодаря своей прочности, гибкости, электропроводности и, что немаловажно, доступности. Команда поместила графеновую эмульсию в крошечную трубку. Когда трубка была слегка растянута, проводимость эмульсии изменилась. Прототип устройства настолько чувствителен, что может определять тонкие движения тела, такие как дыхание и пульс.
Исследователи подозревают, что крошечная трубка, заполненная графеном, может быть дешевым, ненавязчивым монитором для больных детей и взрослых с проблемами дыхания, такими как апноэ во сне. Он также может быть продан в качестве детского продукта родителям, обеспокоенным СВДС (синдром внезапной детской смерти), возможно в форме носимого костюма для наблюдения за жизненно важными показателями ребенка. Помимо этих приложений, вполне возможно, что его также можно использовать для создания носителей более продвинутого поколения как для любителей, так и для профессиональных спортсменов.
Алан Далтон, ведущий исследователь проекта, говорит, что разработка этой технологии началась как любопытство. «Если вы думаете о смешивании масла и воды (то есть уксуса) при приготовлении салата, две жидкости всегда будут со временем разделяться. Хорошо известно, что добавление мыльных масел или определенных мелких порошков в масло и воду может помешать им отделяя ", говорит он. «Мы хотели знать, мог ли графен достичь того же эффекта. Мы не только обнаружили, что это действительно работает, но и заметили, что жидкие структуры, которые мы смогли создать, были электропроводящими».
Исследование было описано в статье, опубликованной в прошлом месяце в журнале Nanoscale .
Микрофотография графена, водной и масляной эмульсии, разработанной командой Университета Сассекса. (Университет Сассекса) «Что удивительно в этом новом типе проводящей жидкости, так это то, насколько она чувствительна к растяжению, - говорит физик Мэтью Лардж, первый автор статьи, в пресс-релизе университета. - Чувствительность этого нового типа датчика деформации заключается в том, на самом деле намного выше, чем у многих существующих технологий, и это самое чувствительное устройство на жидкой основе, о котором когда-либо сообщалось, со значительным отрывом ».
Команда создала пробирку, заполненную графеном, после того как услышала от Фонда Билла и Мелинды Гейтс призыв ученых создать недорогие носимые технологии для наблюдения за младенцами в условиях ограниченных ресурсов. Монитор, основанный на технологиях команды, не потребует дорогостоящих материалов или специальных знаний и может быть легко доставлен в удаленные места. В настоящее время исследователи работают с коммерческим партнером над разработкой продуктов для рынка в ближайшие несколько лет.
«Это исследование описывает новый способ измерения« напряжения »или движения», - говорит Дэвид Кинг, педиатр и преподаватель педиатрии в Университете Шеффилда в Великобритании. «Они экстраполировали свои выводы, чтобы предположить, что это может быть полезно для измерения жизненно важных показателей напрямую или удаленно более чувствительным образом».
Трудно понять, как это будет работать, поскольку, по словам Кинга, еще не было произведено ни одного устройства. И он настоятельно предостерегает против идеи, что это устройство - или любое другое устройство - может использоваться для предотвращения СВДС.
«Предположение о том, что измерение показателей жизнедеятельности [будет] уменьшать заболеваемость СВДС, не подтверждается современными данными», - говорит он.
Интересно, что Далтон рассматривает эту технологию как имеющую применение вне здоровья.
«Способность измерять очень маленькие растяжения или вибрации может быть невероятно полезной», - говорит он. «Подумайте об обнаружении сдвигов в структуре высоких зданий или мостов; или о возможности использования огромного количества датчиков для поиска вибраций, связанных с геологическими событиями».
