Sjuka bebisar i avlägsna delar av världen kunde övervakas på långt håll tack vare ny bärbar teknik designad av fysiker vid University of Sussex. Och föräldrar hemma, orolig för risken för barnsängsdöd, kunde hålla reda på deras nya barns hjärta och andningshastigheter med automatiska uppdateringar av sina smarttelefoner, med hjälp av "fitness tracker" -teknik inbyggd i bäddsoffor.

De diskreta sensorerna - de mest känsliga vätskebaserade enheterna som någonsin har utvecklats - kan också vara transformerande för alla med livshotande tillstånd som sömnapné. Dessutom, eftersom grafen är billig att producera, det nya genombrottet borde vara överkomligt.

Professor Alan Dalton, från matematik- och fysikhögskolan, och hans team av fysiker vid University of Sussex har skapat en vätska gjord av en emulsion av grafen, vatten och olja, som leder elektricitet. Genombrottet beskrivs i en artikel publicerad idag, Tisdagen den 9 januari 2018, i tidskriften Royal Society of Chemistry Nanoskala . En prototyp har skapats och teamet pratar med kommersiella sponsorer för att finansiera ytterligare forskning så att produkten kan släppas ut på marknaden.

Teamet inspirerades till att skapa denna nya hälsoövervakare efter att Bill and Melinda Gates Foundation efterlyste ny prisvärd bärbar hälsoteknik för spädbarn i situationer där resurser är knappa.

Grafen är ett tvådimensionellt material tillverkat av kolatomer som är starkt, flexibel och ledande. När en kanal eller ett rör som håller vätskan sträcks, även med en liten mängd, konduktiviteten hos vätskan förändras. Detta innebär att andningsfrekvenserna och pulserna hos personer som bär enheten kan spåras.

Eftersom den nya vätsketekniken är så känslig, den tar upp mycket små signaler när den är ansluten till kroppen. För att övervaka barnens pulser just nu, klumpiga sensorer måste fästas på spädbarns små fötter eller händer, som ofta faller av. Informationen vidarebefordras sedan till en bildskärm med ledningar som kan begränsa barnets rörelse.

Professor Daltons tekniska utveckling skulle göra att övervakningen gjordes trådlöst och icke-invasivt med ett "fitness tracker" -liknande band-eller till och med inbäddad i tyget av en sensorväst för barnet att bära.

Professor Dalton säger:"Med hjälp av de ledande flytande emulsionerna vi har utvecklat, vi kommer att producera billigt, bärbara sensorer baserade på grafen. Enheterna kommer att vara bekväma, icke-invasiv och kan ge intuitiv diagnostik av andning och puls. Vi kommer så småningom att ha en kostym som barnet kan bära som kommer att läsa upp all viktig information trådlöst. Vi hoppas att detta blir tillgängligt inom två till fyra år.

"I laboratoriet har vi skapat en sensor som har potential att drastiskt förbättra tidig upptäckt av livshotande symtom som sömnapné eller hjärtarytmi, där konstant övervakning med konventionell utrustning är utmanande utanför sjukhusmiljön. "

"Naturligtvis är den ultimata potentialen bredare än så. Alla som är intresserade av att spåra sina hjärt- eller andningsfrekvenser - till exempel joggare - kan vara intresserade av att bära denna teknik i träningsutrustningen. Jag kom på idén för den nya grafenemulsionen vid kärnan i denna teknik när jag gör salladsdressing - som är en typ av emulsion - hemma med min dotter. Det är fantastiskt hur, som forskare, vi hämtar inspiration från vardagen runt omkring oss. "

Dr Matthew Large, ledande forskare på projektet vid School of Mathematics and Physical Sciences, beskriver den nya utvecklingen:"Det vi har gjort liknar hur du kan göra en salladsdressing; genom att skaka ihop vatten och olja, du gör små droppar av en vätska som flyter i den andra eftersom de två inte blandas. I vanliga fall, dropparna skulle alla samlas ihop och vätskorna separeras med tiden, som dropparna i en lavalampa. Vi har löst detta genom att sätta grafen i. Grafen, som är en atom tjock, sitter vid ytan av dropparna och hindrar dem från att förenas. "

Dr Large fortsätter:"Det som är ganska spännande med denna nya typ av ledande vätska är hur känslig den är för att töjas. När grafenpartiklarna samlas runt vätskedropparna kan elektroner hoppa från en partikel till nästa; det är därför hela vätskan är ledande. När vi sträcker våra sensorer klämmer vi och deformerar dropparna; detta flyttar grafenpartiklarna längre isär och gör det mycket svårare för elektronerna att hoppa över systemet. Känsligheten för denna nya typ av töjningssensor är faktiskt mycket högre än mycket befintlig teknik, och det är den mest känsliga vätskebaserade enheten som någonsin rapporterats med ganska stor marginal. "

Professor Dalton säger:"Grafen är mycket prisvärt eftersom det kan produceras med naturligt förekommande grafit, så det här kan rullas ut i stor skala. Detta är goda nyheter för hälsovårdstjänster eftersom den nya tekniken inte kommer att vara dyr att göra och köpa. Det betyder också att det borde vara överkomligt för individer. "