Forskare i AMBER, det irländska Science Foundation-finansierade forskningscentret för materialvetenskap, värd i Trinity College Dublin, har använt undermaterialet grafen för att få nyheten att barnmaterial fånigt spackel (polysilikon) leda ström, skapa extremt känsliga sensorer. Denna världens första forskning, ledd av professor Jonathan Coleman från TCD och i samarbete med professor Robert Young vid University of Manchester, erbjuder potentiellt spännande möjligheter för applikationer i nya, billiga apparater och diagnostik inom medicin och andra sektorer. AMBER-teamets resultat har publicerats denna vecka i den ledande tidskriften Vetenskap .

Prof Coleman, Utredare vid AMBER och Trinitys fysikskola tillsammans med postdoktorn Conor Boland, upptäckte att det elektriska motståndet hos kitt infunderat med grafen ("G-spackel") var extremt känsligt för minsta deformation eller stöt. De monterade G-kittet på bröstet och halsen på mänskliga försökspersoner och använde det för att mäta andningen, puls och även blodtryck. Den visade oöverträffad känslighet som en sensor för belastning och tryck, hundratals gånger känsligare än vanliga sensorer. G-kittet fungerar också som en mycket känslig stötsensor, kunna upptäcka små spindlars fotspår. Man tror att detta material kommer att hitta tillämpningar i en rad medicinska apparater.

Prof Coleman sa, "Vad vi är glada över är det oväntade beteendet vi hittade när vi tillsatte grafen till polymeren, en tvärbunden polysilikon. Detta material är lika känt som barnleksaksspacklet. Det skiljer sig från bekanta material genom att det flyter som en trögflytande vätska när det deformeras långsamt men studsar som ett elastiskt fast material när det kastas mot en yta. När vi lade till grafen till det fåniga kittet, det fick den att leda elektricitet, men på ett mycket ovanligt sätt. G-spacklets elektriska motstånd var mycket känsligt för deformation med motståndet som ökade kraftigt även vid minsta belastning eller stöt. Ovanligt, motståndet återgick långsamt nära sitt ursprungliga värde när kittet självläkade med tiden."

Han fortsatte, "Medan en vanlig tillämpning har varit att lägga till grafen till plast för att förbättra det elektriska, mekanisk, termiska eller barriäregenskaper, de resulterande kompositerna har i allmänhet fungerat som förväntat utan några större överraskningar. Beteendet vi hittade med G-spackel har inte hittats i något annat kompositmaterial. Denna unika upptäckt kommer att öppna upp stora möjligheter inom sensortillverkning över hela världen."

Professor Mick Morris, Direktör för AMBER, sa:"Denna spännande upptäckt visar att irländsk forskning ligger i framkant av materialvetenskap över hela världen. Jonathan Coleman och hans team i AMBER fortsätter att bedriva forskning i världsklass och detta vetenskapliga genombrott kan potentiellt revolutionera vissa aspekter av hälso- och sjukvården."