Il grafene trasforma in sensore la pasta magica

Il materiale nanometrico, mischiato al "Silly Putty" (la pasta allungabile per bambini), dà origine a un dispositivo sensibile alle pulsazioni cardiache, e persino alla camminata di un ragno.

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Il fisico Jonathan Coleman del Trinity College di Dublino, insieme al figlio, a un G-Putty (in grigio) e al Silly Putty (in rosso).|AMBER/Trinity College Dublin

Avete presente il Silly Putty, quella pasta magica per bambini simile allo "slime", che si comporta sia come un materiale solido elastico, sia come un liquido? Ebbene una manciata di fiocchi di grafene può trasformare questo giocattolo in un rivoluzionario sensore di pressione, talmente sensibile da riuscire a monitorare il passo felpato di un ragno.

Il nuovo prodotto, ribattezzato G-Putty, è stato ottenuto dai ricercatori del Trinity College di Dublino, in un laboratorio che ama mischiare la scienza alla realtà domestica (nel 2014, gli stessi scienziati avevano ottenuto grafene triturando la grafite con un frullatore).

 

Combinazione riuscita. In questo caso, il team ha mischiato fiocchi di grafene spessi quanto 20 strati atomici e lunghi fino a 800 nanometri, con una pasta magica fatta in casa (un polimero in silicone) fino a ottenere un G-Putty capace di condurre elettricità. La resistenza elettrica della pasta ha dimostrato di cambiare vistosamente al variare della pressione: il G-Putty è 10 volte più sensibile di altri sensori nanometrici a questo parametro.

 

Basta sfiorarlo. Applicato sulle arterie carotidi di un volontario, ha registrato le pulsazioni come variazioni di resistenza, in modo così fedele da poter trasformare i valori nella lettura della pressione sanguigna. Si è dimostrato efficace nel monitorare la respirazione toracica di uno studente, e ha persino registrato i passi di un ragno del peso di 20 milligrammi. Lo studio è stato pubblicato su Science.

 

Effetto yo-yo. All'origine di questa sensibilità ci sarebbero proprio le capacità elastiche del materiale. I fiocchi di grafene formano un circuito conduttore all'interno della pasta; quando questa si deforma, il circuito si rompe e la sua resistenza elettrica aumenta. Ma poco dopo la pasta ritorna nella posizione di partenza, e il circuito si riconnette.

 

Questa capacità di autoriparazione potrebbe servire a creare dispositivi resistenti, maneggiabili e su larga scala per il monitoraggio della salute dei pazienti, anche da casa.

 

 

13 Dicembre 2016 | Elisabetta Intini