p Uma equipe de cientistas da Universidade de Massachusetts Amherst desenvolveu o sensor de fluxo mais fino e sensível, que pode ter implicações significativas para pesquisas e aplicações médicas, de acordo com uma nova pesquisa publicada recentemente em Nature Communications . p A pesquisa foi liderada por Jinglei Ping, professor assistente de engenharia mecânica e industrial, junto com um trio de Ph.D. em engenharia mecânica. alunos:Xiaoyu Zhang, quem fabricou o sensor e fez a medição, Eric Chia e Xiao Fan. As descobertas abrem o caminho para pesquisas futuras em produtos totalmente eletrônicos, monitoramento de fluxo in vivo na investigação de fenômenos de vida de fluxo ultrabaixo que ainda não foram estudados em processos de metabolismo, hemorreologia retinal e neurociência.

p Sensores de fluxo, também conhecidos como medidores de vazão, são dispositivos usados ​​para medir a velocidade dos fluxos de líquido ou gás. A velocidade do fluxo biofluídico é um parâmetro fisiológico chave, mas os sensores de fluxo existentes são volumosos ou carecem de precisão e estabilidade. O novo sensor de fluxo desenvolvido pela equipe UMass Amherst é baseado em grafeno, uma única camada de átomos de carbono dispostos em estrutura de favo de mel, para puxar a carga do fluxo aquoso contínuo. Este fenômeno fornece uma estratégia de detecção de fluxo eficaz que é autoalimentada e fornece métricas de desempenho chave mais altas do que outras abordagens elétricas centenas de vezes. O sensor de fluxo de grafeno pode detectar a taxa de fluxo tão baixa quanto um micrômetro por segundo, isso é, menos de quatro milímetros por hora, e tem o potencial de distinguir mudanças mínimas no fluxo sanguíneo nos vasos capilares. O desempenho do sensor de fluxo de grafeno tem se mantido estável por períodos superiores a meio ano.

p Ping diz que o dispositivo que sua equipe criou é o primeiro a ser autoalimentado e de alto desempenho, e tem potencial para ser implantado para monitoramento de fluxo biofluídico de longo prazo. A aplicação mais direta, ele adicionou, pode estar na área de saúde. Implantar um monitor de micro fluxo como o que sua equipe desenvolveu em um pequeno vaso sanguíneo é muito mais simples e seguro do que os medidores de fluxo existentes, que não são adequados para medição de baixo fluxo e precisam ser instalados em um vaso sanguíneo maior. Ping acrescentou que cientistas e médicos podem achá-lo útil para suas pesquisas e aplicações clínicas, como monitorar a velocidade do fluxo sanguíneo nos vasos cerebrais profundos para entender o funcionamento dos neurônios que controlam o fluxo sanguíneo.

p O grafeno é o material chave no desenvolvimento do sensor, Ping disse. A combinação única de propriedades intrínsecas do grafeno, como ultra-alta sensibilidade, ruído elétrico ultrabaixo, eletrificação de contato mínimo com soluções aquosas, excelente estabilidade em comportamentos químicos e mecânicos e imunidade a bioincrustação, trabalham juntos para induzir o alto desempenho do sensor de fluxo.

p As próximas etapas para Ping e sua equipe incluem a integração do sensor de fluxo em um dispositivo de monitoramento de fluxo autossustentável e a exploração da aplicação do dispositivo na área de saúde.