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グラフェンを注入されたシリーパティーには優れた検知特性が生じる

American Association for the Advancement of Science

材料の珍しい組み合わせ ―― グラフェンシートと、一般にシリーパティーと呼ばれているもの ―― から、非常に高感度で効率的なセンサーが作り出された。この組み合わせでできたセンサーは非常に感度が良いので、人間の皮膚越しに心拍数を検出したり、さらにはこの材料の上を歩くクモを検出したりできる。グラフェンはその特異な物理的特性のため、ここ数年にわたり科学界で大きな関心を集めている。グラフェンを他の材料に加えると、電気特性や機械特性や遮断性が高まる場合が多いのだ。しかし、粘性と弾性を併せもつ材料にグラフェンを加える研究は、まだほとんど行われていない。今回、Conor Bolandらは、弱く結合したシリコーンポリマー(伸縮性のあるこの材料は、シリーパティーという子ども用おもちゃになっている)に、グラフェンシートを加えた。彼らは新たに組み合わされたこの材料を「G-putty(Gパティー)」と名づけた。G-puttyを顕微鏡で詳しく調べた結果、グラフェンのナノシートが、高密度で一様な等方性のある網目状に並んでいることが明らかになった。G-puttyの伝導率を調べたところ、この材料内の抵抗は圧力が加わると急激に増加するが、この反応は時間の経過とともにグラフェンシートがやわらかいパティ―の素材上で動くことで変化した。こうした特質から、優れたセンサーになりうることが示唆される。実際、G-puttyの感度はたいていの歪みセンサーに勝っているという。この珍しい物質をさまざまな実験で調べた結果、関節の動き、呼吸、心拍を感知できることがわかった。彼らは最後に、G-puttyはクモの一歩一歩さえ検出できると報告している。

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