 |
|
|
|
Graphene recolhe muito interesse para aplicações da alto-tecnologia e da baixo-tecnologia mas tomou tipicamente muito mais longo a ser adotado nos setores de tecnologia mais avançada. Uma exceção notável é os sensores graphene-baseados, que têm vindo lentamente e firmemente ao mercado através dos setores industriais diferentes e de uma escala das empresas em todo o mundo, incluindo Cardea bio, Emberion, Grolltex, Graphene integrado, e Paragraf.
Graphene empresta-se a ser uma plataforma de detecção eficaz, e este manifestou em uma escala maneira-de mais aplicações interessantes da ameia ao investimento pesado em um único subsector (biosensors). E se 2022 são qualquer coisa ir perto, a seguir a tendência é ajustado para continuar nos próximos anos.
As propriedades do graphene são bem documentados, e muitos povos compreendem agora que você pode fazer muito com graphene e que suas propriedades são benéficas para uma escala de aplicações. Quando alguns destes aspectos obtiverem hyped acima, as propriedades fundamentais do graphene fizeram-lhe um material excelente da escolha como a superfície de detecção ativa em uma escala de aplicações de detecção diferentes.
O thinness inerente de Graphene permite não somente que dos dispositivos de detecção sejam muito menores e mais flexíveis do que quando uns materiais mais volumosos são usados mas igualmente contribui-os a uma área de superfície muito alta e ativa.
Para detectar aplicações, a área de superfície alta pode ser utilizada para interagir com uma escala de molécula-está ele água, gás diferentes, biomoléculas, ou alguns outros estímulos moleculars. Porque o graphene tem uma superfície ativa, igualmente significa que um número moléculas diferentes e de receptors moleculars podem ser unidos a uma folha do graphene para costurar o sensor para a detecção da espécie molecular específica de interesse.
Mas este é somente um aspecto. A outra razão é devido à condutibilidade elétrica dos graphene, à mobilidade de portador da carga, e às propriedades altas de transferência de carga. Estas propriedades significam que os sensores do graphene têm geralmente uma sensibilidade muito alta, porque toda a interação pequena com o ambiente invoca uma resposta detectável. Assim porque as propriedades eletrônicas do graphene são tão boas, cada interação pequena muda a resistividade através da folha do graphene. Isto significa que muito as pequenas quantidades de estímulos ambientais podem ser detectadas.
“Graphene tem um pedido largo para o mercado dos sensores,” disse Adrian Nixon, fundador do jornal de Nixene. “Sua condutibilidade elétrica pode ser ajustada com precisão excelente para fazer detectores muito sensíveis.”
Quando acoplados com seu thinness, a maioria de sensores graphene-baseados são os dispositivos de detecção pequenos mas altamente sensíveis que podem quimicamente ser costurados para detectar uma escala de estímulos ambientais. Eis porque houve muito interesse comercial em desenvolver sensores graphene-baseados diferentes para aplicações diferentes e mercados comerciais.
Quando as aplicações do sensor no general tenderem a seguir sensores similares da linha-tensão e sensores da umidade, para exemplo-algumas empresas desenvolveram os sensores comerciais do graphene que são usados em aplicações interessantes.
Um exemplo é o sensor de efeito hall de Paragraf.
Os sensores de efeito hall medem mudanças em um campo magnético usando o de efeito hall, assim que abriu algumas áreas de aplicação interessantes em que outros sensores do graphene não se arriscaram.
Paragraf teamed acima no passado com CERN para traçar campo magnèticos dentro do Large Hadron Collider, e tem trabalhado com diversas outras empresas nos sensores usados em ambientes e na computação de quantum criogênicos.
Sobre o ano passado, Paragraf demonstrou que os sensores de efeito hall graphene-baseados são sensíveis bastante medir correntes em baterias do veículo elétrico e monitorar o estado da bateria.
“A descoberta que Paragraf fez com sensores graphene-baseados está podendo depositar uma única camada de graphene contaminação-livre diretamente em uma bolacha em uma maneira repetível usando processos padrão do semicondutor,” disse o CEO Simon Thomas de Paragraf. “Isto tem feito muitas aplicações do volume agora possíveis-não somente para sensores magnéticos e atuais usando os biosensors de efeito hall mas também rápidos e sensíveis para detectar biomarkers em amostras líquidas.”
Simon Thomas, CEO de Paragraf (fonte: Paragraf)
Uma outra aplicação interessante para manifestar este ano é de Emberion.
Emberion é um fabricante infravermelho da câmera que partnered com a capitânia de Graphene para integrar o graphene nos sistemas infravermelhos da imagem latente do detector da curto-onda. Quando isto estiver ainda na fase do protótipo, muito financiamento esteve aprovado com aplicações da visão por computador, as automotivos, e da fiscalização na mente.
Quando houver uma escala dos mercados visados para biosensors do graphene, muitos desenvolvimentos comerciais vieram no biosensor espaço-e há muito mais que estão sendo pesquisadas a nível acadêmico. Este é algo que começou manifestar antes da pandemia Covid-19, mas a emergência do coronavirus igualmente alertou alguns fabricantes do sensor do graphene adaptar suas tecnologias de detecção existentes para detectar as tensões SARS-CoV-2 virais.
Um exemplo deste é Grolltex.
Jeff Draa, CEO de San Diego, Grolltex Califórnia-baseado, disse que os sócios locais da pesquisa que estavam discutindo usando a plataforma de detecção graphene-baseada da sua empresa em um projeto de detecção câncer-baseado decidiram o pôr sobre a pausa e “focalizam pelo contrário em Covid, que se realizava no princípio naquele tempo.”
A plataforma de detecção molecular-baseada que resultou é capaz de muitas modalidades de detecção, “dependendo, por exemplo, no que tipo de pontas de prova é armado com a um momento determinado,” disse. “Até agora, o sensor não precisa técnicas do realce da amostra, tais como o PCR, de detectar Covid, fornecendo a detecção eletrônica imediata da presença de, neste caso, ADN viral do SARS.”
As discussões da comercialização com diversas grandes empresas dos diagnósticos são em curso, Draa disse.
Jeff Draa, CEO de Grolltex (fonte: Grolltex)
Outros fabricantes da graphene-tecnologia, tais como Grapheal, igualmente tornaram-se graphene-baseado detectando plataformas para a pandemia.
Melhore - sabido para algum do seu outro cura-baseado, as plataformas do médico-dispositivo, Grapheal desenvolveram um teste digital bateria-livre do antígeno, conhecido como o TestNpass, aquela está disponível ao público e pode detectar Covid-19 em poucos minutos e transmitir o resultado a um smartphone.
O CEO Vincent Bouchiat de Grapheal disse que o “TestNpass revisita a tira clássica do antígeno propondo uma ferramenta digital que aumentasse o potencial de um teste de seleção do campo. Porque o biosensor é acoplado diretamente ao smartphone, aumenta a segurança e a eficiência do teste, especialmente porque nós força de alavanca o poder do smart card e da tecnologia de NFC já oferecidos pela indústria bancária eletrônica.”
Ao lado dos biosensors Covid-específicos, o mercado geral do biosensor do graphene continuou a crescer firmemente ao longo dos últimos anos com muitos produtos novos que vêm introduzir no mercado, e 2022 foram não diferente.
Graphene integrado desenvolveu um 3D-graphene, espuma-detectando a plataforma conhecida como o Gii Sens.
O CEO integrado Claus Marquordt de Graphene descreve o Gii Sens como “puro-graphene, em-procura-nenhumas tintas, nenhumas pastas, nenhuns aditivos, nenhuma transferência, nenhum corrente-sensor da fonte que outperforms sensores do ouro à custa do carbono impresso.”
Claus Marquordt, CEO integrado de Graphene (fonte: Graphene integrado)
Este ano, o Gii Sens foi integrado em uma escala de detectar plataformas conjuntamente com um número de colaboradores para aplicações diferentes da saúde-monitoração, incluindo detectando SARS-CoV-2, para a detecção para os biomarkers que sinalizam complicações durante uma transplantação do fígado e, recentemente, para a detecção de níveis da glicose no sangue dos pacientes do diabético.
Cardea bio este ano desenvolveu uma unidade de processamento do biosinal (BPU) que usasse o graphene como a superfície de detecção ativa (sob a forma de um FET do graphene).
O BPU tem sido adaptado já para uma escala de aplicações biosensing, e o espaço continua a crescer. Projetado primeiramente detectar se um paciente esteve com o câncer, o BPU é ajustado agora para ser usado para detectar os biomarkers múltiplos da doença (que incluem SARS-CoV-2) — agradecimentos a um empreendimento misto entre Cardea e centro de Siemens Healthineers para a inovação nos diagnósticos, que os pares anunciaram este ano.
Recentemente, Cardea disse que o BPU está indo ser desenvolvido “em um nariz eletrônico” para detectar doenças na respiração de uma pessoa. A plataforma, que pode ser usada em países em vias de desenvolvimento, atraiu uma concessão $1,1 milhões do Bill & do Melinda Gates Foundation.
“Presentemente, a atividade comercial bem sucedida é centrada mais sobre o mercado do biosensor,” o Nixon do jornal de Nixene disse, dando como um exemplo a Cardea a bio escamação acima da produção. A empresa fez mais de 500.000 sensores, e seus líderes acreditam que têm a capacidade para fazer mais de 1 milhão em 2023, ele adicionaram.
