Når syke babyer er på sykehuset, ligger de midt i et ofte overveldende reir av ledninger - monitorer for å måle pust, hjertefrekvens, oksygen i blodet, temperatur og mer. Å mate, kle på seg eller til og med plukke opp en baby som har på seg disse enhetene kan være vanskelig. Men forskere ved University of Sussex i Storbritannia kan potensielt tilby en ledningsfri løsning, enten via et lite Fitbit-aktig armbånd eller med rør sydd i klær til babyen.
Teamet av fysikere har utviklet en væske laget av en emulsjon av grafen, vann og olje. Graphene er et nanomateriale laget av karbonatomer. Det har blitt kjære for materialforskere de siste årene på grunn av dets styrke, fleksibilitet, elektriske ledningsevne og - og viktigst - det er rimelig. Teamet la grafenemulsjonen inne i et lite rør. Når røret ble strukket noen gang så lett, endret konduktiviteten til emulsjonen. Prototypen er så følsom at den kan oppdage subtile kroppslige bevegelser, som puste og puls.
Forskerne mistenker at det bittesmå grafenfylte røret kan være en billig, påtrengende monitor for syke babyer og for voksne med pusteproblemer, for eksempel søvnapné. Det kan også selges som babyprodukt til foreldre som er bekymret for krybbedød (Sudden Infant Death Syndrome), potensielt i form av en bærbar dress som overvåker babyens vitale tegn. Utover disse applikasjonene er det ganske mulig at det også kan brukes til å lage en mer avansert generasjon av bærbare klær for både amatører og profesjonelle idrettsutøvere.
Alan Dalton, prosjektets ledende forsker, sier utviklingen av denne teknologien startet som en nysgjerrighet. "Hvis du tenker på å blande olje og vann (dvs. eddik) når du lager salatdressing, vil de to væskene alltid skille seg ut over tid. Det er ganske kjent at å tilsette såpe-lignende molekyler eller visse fine pulverer til olje og vann kan hindre dem i å skille seg, sier han. "Det vi ønsket å vite var om grafen kunne oppnå den samme effekten. Ikke bare oppdaget vi at dette faktisk fungerer, men vi observerte også at væskekonstruksjonene vi var i stand til å lage elektrisk ledende."
Forskningen ble beskrevet i en artikkel publisert forrige måned i tidsskriftet Nanoscale .
En mikrograf av grafen, vann og oljeemulsjon utviklet av University of Sussex team. (University of Sussex) "Det som er ganske spennende med denne nye typen ledende væske, er hvor følsom det er å bli strukket, " sa fysiker Matthew Large, den første forfatteren på papiret, i en pressemelding fra universitetet. "Følsomheten til denne nye typen belastningsføler er faktisk mye høyere enn mange eksisterende teknologier, og det er den mest følsomme væskebaserte enheten som noen gang er rapportert, med ganske betydelig margin. "
Teamet opprettet det grafenfylte røret etter å ha hørt en samtale fra Bill og Melinda Gates Foundation for forskere om å lage rimelige bærbare teknologier for å overvåke babyer i miljøer med lite ressurser. En skjerm basert på teamets teknologi krever ingen dyre materialer eller spesiell kunnskap og kan lett sendes til avsidesliggende steder. Forskerne jobber for tiden med en kommersiell partner for å utvikle produkter for markedet de neste årene.
"Denne forskningen beskriver en ny måte å måle" belastning "eller bevegelse på, " sier David King, barnelege og foreleser i pediatri ved University of Sheffield i Storbritannia. "De har ekstrapolert funnene sine for å antyde at dette kan være nyttig for å måle vitale tegn enten direkte eller eksternt på en mer følsom måte."
Det er vanskelig å vite hvordan dette vil fungere, siden ingen enheter er produsert ennå, sier King. Og han advarer sterkt mot ideen om at denne enheten - eller hvilken som helst enhet - kan brukes for å forhindre krybbedød.
"Forutsetningen om at måling av vitale tegn [vil] redusere forekomsten av krybbedød er ikke støttet av gjeldende bevis, " sier han.
Interessant nok ser Dalton denne teknologien som å ha applikasjoner utover helse.
"Evnen til å måle veldig små strekninger eller vibrasjoner kan være utrolig nyttig, " sier han. "Tenk på å oppdage skift i strukturen til høye bygninger eller broer; eller å kunne distribuere et stort antall sensorer på jakt etter vibrasjonene knyttet til geologiske hendelser."
