Forskare vid University of Manchester har tillverkat mycket miniatyriserade trycksensorer med grafenmembran som kan upptäcka små förändringar i tryck med hög känslighet, över ett stort antal driftstryck.

Skriver in Nanoskala , Dr Aravind Vijayaraghavan och nyligen utexaminerade doktorand Dr Christian Berger har visat att det är möjligt att få ett atomärt tunt membran av grafen att flyta bara nanometer ovanför ytan av ett kiselchip.

När trycket flyttar detta membran närmare chipets yta, den resulterande förändringen i kapacitans mäts för att avläsa tryckförändringen. Genom att tillverka tusentals sådana flytande membran bredvid varandra, en enhet kan tillverkas med exceptionellt hög känslighet för tryckförändringar.

Grafen är världens första tvådimensionella material. Designen drar fördel av sin extraordinära tunnhet, kombinerat med dess höga flexibilitet och högsta hållfasthet av alla kända material; en unik kombination av superlativa egenskaper utan vilka en sådan teknik inte skulle vara möjlig.

Dr Vijayaraghavan sa:"Trots dess fantastiska styrka, ett enda atomlager tunt grafenmembran är omöjligt att växa och hantera utan att orsaka sprickor och nålhål, vilket skulle leda till att enheten misslyckades.

"För att övervinna detta, vi använder detta grafenmembran i kombination med ett mycket tunt polymerstödlager, som tillåter oss att producera tusentals flytande grafenmembran tätt packade i en liten yta, vilket resulterar i denna trycksensor med högsta prestanda."

Dr. Vijayaraghavan och Dr. Berger har etablerat ett spinout-företag, Atommekanik, med sikte på att kommersialisera denna teknik. Dr Berger, och doktorand Daniel Melendrez-Armada, tilldelades också nyligen Eli och Britt Harari Graphene Enterprise-priset för deras pekgränssnittskoncept baserat på denna trycksensorteknologi.

Dr Berger sa:"Vår sensor kan hitta en rad applikationer, som i motorer, industrianläggningar och till och med hushållsuppvärmning, ventilation, och luftkonditioneringssystem (HVAC), som erbjuder oss en stor marknad. Tekniken kan också användas för att utveckla nästa generations pekskärmar för hemelektronik och i nya typer av medicintekniska produkter."