通過集成在超低功率或自持系統(tǒng)中的電納米傳感器，對生物流體流速進(jìn)行全電子詢問，有望實(shí)現(xiàn)各種新興的研究和應(yīng)用。然而，現(xiàn)有的納米電流量傳感技術(shù)仍然缺乏精確性和穩(wěn)定性，通常只適用于簡單的水溶液或液/氣雙相混合物，這使其不適用于監(jiān)測低流量(~微米/秒)，但卻具有連續(xù)生物液體的重要特性(如微循環(huán)中的血液流變行為)。在這里，我們展示了單層石墨烯單微電極從連續(xù)的水流動(dòng)中收集電荷是一種有效的流量傳感策略，該策略可提供比其他電氣方法高幾個(gè)數(shù)量級(jí)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。特別是，在微流控芯片中獲得了超過六個(gè)月穩(wěn)定性和亞微米/秒分辨率，實(shí)時(shí)定量全血流的多尺度幅度-時(shí)間特性。
Fig. 1 通過使用石墨烯單微電極設(shè)備將血流速度轉(zhuǎn)換為電流。
Fig. 2 石墨烯單微電極裝置對血流速度定量的響應(yīng)曲線和特性。
Fig. 3 石墨烯器件的可重復(fù)性和穩(wěn)定性。
Fig. 4 使用石墨烯設(shè)備實(shí)時(shí)查詢泵驅(qū)動(dòng)的時(shí)變?nèi)髁俊?br />
相關(guān)研究成果于2021年由阿默斯特大學(xué)機(jī)械與工業(yè)工程系Jinglei Ping課題組，發(fā)表在Nature Communications（https://doi.org/10.1038/s41467-021-21974-y）上。原文：Flow-sensory contact electrification of graphene。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號(hào)
