Wetenschappers van de Universiteit van Manchester hebben zeer geminiaturiseerde druksensoren gefabriceerd met behulp van grafeenmembranen die minieme veranderingen in druk met hoge gevoeligheid kunnen detecteren, over een breed scala aan werkdrukken.

Inschrijven nanoschaal , Dr. Aravind Vijayaraghavan en recent afgestudeerde promovendus Dr. Christian Berger hebben aangetoond dat het mogelijk is om een ​​atomair dun membraan van grafeen slechts nanometers boven het oppervlak van een siliciumchip te laten zweven.

Wanneer druk dit membraan dichter bij het oppervlak van de chip brengt, de resulterende verandering in capaciteit wordt gemeten om de drukverandering uit te lezen. Door duizenden van dergelijke drijvende membranen naast elkaar te fabriceren, een apparaat kan worden gemaakt met een uitzonderlijk hoge gevoeligheid voor drukveranderingen.

Grafeen is 's werelds eerste tweedimensionale materiaal. Het ontwerp profiteert van zijn buitengewone dunheid, gecombineerd met zijn hoge flexibiliteit en de hoogste sterkte van elk bekend materiaal; een unieke combinatie van overtreffende trap eigenschappen zonder welke een dergelijke technologie niet mogelijk zou zijn.

Dr. Vijayaraghavan zei:"Ondanks zijn verbazingwekkende kracht, een dun grafeenmembraan met een enkele atomaire laag is onmogelijk om te groeien en te hanteren zonder scheuren en gaatjes te veroorzaken, wat zou leiden tot het falen van het apparaat.

“Om dit te verhelpen, we gebruiken dit grafeenmembraan in combinatie met een zeer dunne polymeerondersteuningslaag, waarmee we duizenden drijvende grafeenmembranen kunnen produceren die dicht op elkaar zijn gepakt in een klein gebied, wat resulteert in deze hoogste prestatie druksensor."

Dr. Vijayaraghavan en Dr. Berger hebben een spin-outbedrijf opgericht, Atoommechanica, met het oog op de commercialisering van deze technologie. Dr. Berger, en medepromovendus Daniel Melendrez-Armada, werden onlangs ook bekroond met de Eli en Britt Harari Graphene Enterprise-prijs voor hun aanraakinterfaceconcept op basis van deze druksensortechnologie.

Dr. Berger zei:"Onze sensor kan een scala aan toepassingen vinden, zoals in motoren, industriële installaties en zelfs huishoudelijke verwarming, ventilatie, en airconditioning (HVAC) systemen, wat ons een grote markt biedt. De technologie kan ook worden gebruikt om touchscreens van de volgende generatie te ontwikkelen voor consumentenelektronica en in nieuwe soorten medische apparaten."