Βιοδιασπώμενοι αισθητήρες από μολύβι και χαρτί

Στο παρελθόν, έχουμε αναφερθεί σε επιδερμικούς αυτοκόλλητους αισθητήρες (π.χ. αισθητήρες γραφενίου, βλέπε https://fkp2100.blogspot.com/2019/12/blog-post_23.html), που μπορούν να καταγράφουν διάφορες παραμέτρους βγάζοντας συμπεράσματα για την κατάσταση της υγείας μας σε πραγματικό χρόνο.

Μια ερευνητική ομάδα εξετάζει περαιτέρω απλούστευση αυτών των αισθητήρων, οι οποίοι μελλοντικά θα κατασκευάζονται από πολύ φθηνά υλικά που μπορεί να βρει κάποιος με ευκολία, όπως χαρτί και μολύβι. Έχει παρατηρηθεί πως, μολύβι που περιέχει περισσότερο από 93% γραφίτη, είναι εξαιρετικό για τη δημιουργία βιοαισθητήρων πάνω σε χαρτί, χρησιμοποιώντας (και) την ενέργεια της τριβής μεταξύ της μύτης του μολυβιού και του χαρτιού. Ο γραφίτης είναι καλός αγωγός του ηλεκτρισμού.

Βιοαισθητήρες τόσο φθηνοί και απλοί, θα μπορούσαν να έχουν εφαρμογές από την παρακολούθηση της υγείας μας και διαφόρων βιοδεικτών σε πραγματικό χρόνο ως τη λεπτομερή παρακολούθηση μιας επιδημίας/πανδημίας βοηθώντας στον αποτελεσματικό περιορισμό της. Τέλος, βιοαισθητήρες από υλικά όπως το χαρτί, διασπώνται σε ελάχιστες ημέρες, σε σχέση με άλλους αντίστοιχους, κάτι θετικό και από περιβαλλοντικής άποψης.

Δημοσιευμένη Έρευνα: https://www.pnas.org/content/early/2020/07/09/2008422117

Φωτογραφία: University of Missouri.

Η χρήση γραφενίου σε βιοαισθητήρρες

ο γραφένιο, το έχουμε δει και σε παλαιότερες αναρτήσεις μας. Αποτελεί ένα πολλά υποσχόμενο υλικό αποτελούμενο από ένα πλέγμα εξαγωνικών δακτυλίων με 6 άτομα άνθρακα ανά δακτύλιο (1 ανά κορυφή), πρακτικά δυο διαστάσεων, δηλαδή πολύ λεπτό, καθώς το πάχος του είναι από μόλις μία ως ελάχιστες ατομικές διαμέτρους και παρουσιάζει εξαιρετικά ενδιαφέρουσες ιδιότητες (μπορεί να είναι ταυτόχρονα ιδιαίτερα αγώγιμο, εύκαμπτο και ανθεκτικό, ενώ δυο φύλλα γραφενίου υπό συνθήκες, παρουσιάζουν υπεραγώγιμες ιδιότητες).

Τώρα αποκτά μία ακόμη (ιατρική) χρήση, καθώς θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε βιοαισθητήρες για πολύ γρηγορότερη και φθηνότερη διάγνωση σε σχέση με αυτήν που είχαμε στη διάθεσή μας ως σήμερα, όπως αναφέρεται σε έρευνα που δημοσιεύτηκε στο Nature Communications στις 24/3. Ένας τέτοιος βιοαισθητήρας με γραφένιο, είναι ικανός να ανιχνεύει εξαιρετικά χαμηλές συγκεντρώσεις μορίων που αποτελούν δείκτες για κάποια ασθένεια (π.χ. καρκίνο), χωρίς μάλιστα να απαιτείται περαιτέρω επεξεργασία, κάτι ιδανικό για έγκαιρη διάγνωση.

Δημοσιευμένη Έρευνα: https://www.nature.com/articles/s41467-020-15330-9