传感器

近年来，研究人员了解到，以特定角度扭曲某些材料可以形成所谓的“摩尔纹材料”，从而引发以前未被发现的特性。在这种情况下，研究小组使用扭曲的双双层石墨烯（TDBG）——即两个天然堆叠碳原子的原子层，给予轻微的旋转扭曲——来构建他们的传感器件。这是至关重要的，因为扭曲降低了晶体对称性，并且具有不那么对称的原子结构的材料 – 在许多情况下 – 承诺一些有趣的物理特性，这些特性在那些具有更大对称性的材料中找不到。

该生物传感器构型克服了使用石墨烯等高灵敏度材料作为导电沟道的传感器难以在真实人体体液中进行检测的问题，可通过更换核酸适配体实现对更多疾病标志物的检测，且可通过调整核酸适配体浓度、三维敏感层厚度等方式调整传感器敏感特性使其在临界阈值浓度附近具有较高的灵敏度和增益，有望促进石墨烯生物传感器在个人医疗健康领域的进一步发展。

本工作采用界面自组装和原位功能化策略构筑了具有界面互锁结构的二维石墨烯基弹性超薄膜（ECF）。与基于一维碳纳米管的ECF不同，基于二维石墨烯片层的ECF表现出随应变正向变化的GF行为，这和真实脊椎动物的神经感觉系统具有相似的感知趋势。在ECF中，石墨烯片层之间相互堆叠形成的动态网络可以通过不同程度的滑移灵敏地响应外界应变刺激，从而实现低应变下正常的触觉感知和高于应变阈值的痛觉感知。进一步，通过调控石墨烯片层的厚度，可以实现应变阈值在7.2%到95.3%范围内变化。这种优异的性能可调性将大大促进ECFs在基于SPS效应的仿生皮肤中的应用，去模仿人体组织的疼痛感知功能，比如监测肌腱的过度拉伸以及手背皮肤受到拉扯产生的痛觉。受河豚皮肤三维形变启发，将ECF集成为自支撑形式的仿生皮肤，可以灵敏感知接触或非接触式机械刺激以及实时监测三维气动形变。不仅如此，还可以通过SPS效应有效地检测到处于过度膨胀状态的三维形变，实现动态的痛觉感知。未来，基于SPS效应的ECFs有望在安全友好的人机交互、智能假肢和软体机器人中得到广泛应用。

使如此小体积的病毒检测成为可能的是石墨烯的使用。石墨烯对任何附着在它上面的东西都非常敏感，因此通过仔细控制其表面，科学家们能够使石墨烯的表面对HCV病毒敏感。这些测量是用国家物理实验室的石墨烯专家完成的。

苏州大学江林教授课题组针对上述问题，报道了一种3D打印的超薄壁蜂窝结构和厚壁蜂窝结构叠层复合结构的石墨烯压力传感材料，通过利用不同微观结构层压阻特性的显著差异模拟人皮肤中双机械感受器的协同作用，获得了极低检测极限和宽检测范围的统一。

在这项研究中，研究人员介绍了一种基于PLA-石墨烯的油水乳液可打印导电油墨，可用于开发消费电子和医疗诊断中的功能性覆盖物。水和可生物降解的溶剂，如苯甲醚，被用来制造乳液。这些油墨是通过乳化各种量的PLA作为粘合剂而产生的。油墨在纺织品上涂上棒状，减少了废物的形成。