Onderzoekers in AMBER, het door de Science Foundation Ierland gefinancierde materiaalwetenschappelijk onderzoekscentrum, gehost in Trinity College Dublin, het wondermateriaal grafeen hebben gebruikt om het nieuwe kindermateriaal domme stopverf (polysilicone) elektriciteit te laten geleiden, het creëren van extreem gevoelige sensoren. Dit eerste onderzoek ter wereld, onder leiding van professor Jonathan Coleman van TCD en in samenwerking met Prof Robert Young van de Universiteit van Manchester, biedt potentieel spannende mogelijkheden voor toepassingen in nieuwe, goedkope apparaten en diagnostiek in de geneeskunde en andere sectoren. De bevindingen van het AMBER-team zijn deze week gepubliceerd in het toonaangevende tijdschrift Wetenschap .

Prof Coleman, Onderzoeker in AMBER en Trinity's School of Physics samen met postdoctoraal onderzoeker Conor Boland, ontdekte dat de elektrische weerstand van stopverf doordrenkt met grafeen ("G-putty") extreem gevoelig was voor de minste vervorming of impact. Ze monteerden de G-putty op de borst en nek van proefpersonen en gebruikten het om de ademhaling te meten, pols en zelfs bloeddruk. Het toonde een ongekende gevoeligheid als sensor voor spanning en druk, honderden keren gevoeliger dan normale sensoren. De G-putty werkt ook als een zeer gevoelige impactsensor, in staat om de voetstappen van kleine spinnen te detecteren. Er wordt aangenomen dat dit materiaal toepassingen zal vinden in een reeks medische apparaten.

Prof Coleman zei:"Waar we enthousiast over zijn, is het onverwachte gedrag dat we ontdekten toen we grafeen aan het polymeer toevoegden, een verknoopt polysilicone. Dit materiaal staat ook wel bekend als het kinderspeelgoed dwaze stopverf. Het verschilt van bekende materialen doordat het als een stroperige vloeistof stroomt wanneer het langzaam wordt vervormd, maar stuitert als een elastische vaste stof wanneer het tegen een oppervlak wordt gegooid. Toen we het grafeen aan de domme stopverf toevoegden, het zorgde ervoor dat het elektriciteit geleidde, maar op een zeer ongebruikelijke manier. De elektrische weerstand van de G-plamuur was erg gevoelig voor vervorming, waarbij de weerstand sterk toenam bij zelfs de geringste spanning of impact. Ongewoon, de weerstand keerde langzaam terug in de buurt van zijn oorspronkelijke waarde toen de stopverf zichzelf na verloop van tijd genas."

Hij ging verder, "Hoewel een veel voorkomende toepassing is om grafeen aan kunststoffen toe te voegen om de elektrische, mechanisch, thermische of barrière-eigenschappen, de resulterende composieten hebben over het algemeen gepresteerd zoals verwacht zonder grote verrassingen. Het gedrag dat we vonden met G-plamuur is in geen enkel ander composietmateriaal gevonden. Deze unieke ontdekking zal grote mogelijkheden bieden in de sensorproductie wereldwijd."

Professor Mick Morris, directeur van AMBER, zei:"Deze opwindende ontdekking toont aan dat Iers onderzoek wereldwijd toonaangevend is op het gebied van materiaalwetenschap. Jonathan Coleman en zijn team in AMBER blijven onderzoek van wereldklasse uitvoeren en deze wetenschappelijke doorbraak kan mogelijk een revolutie teweegbrengen in bepaalde aspecten van de gezondheidszorg."