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Graphene riunisce molto interesse per sia le applicazioni di basso-tecnologia che alta tecnologie ma tipicamente ha preso molto più lungo da adottare nei più settori di tecnologia avanzata. Un'eccezione notevole è a sensori basati graphene, che stanno venendo lentamente e costantemente al mercato attraverso i settori industriali differenti e da una gamma di società intorno al mondo, compreso Cardea bio-, Emberion, Grolltex, Graphene integrato e Paragraf.
Graphene si presta ad essere un'efficace piattaforma di percezione e questo si è manifestato in una gamma modo-di più applicazioni interessanti del posto adatto all'investimento ingente in un singolo subsettore (biosensori). E se 2022 è qualche cosa andare vicino, quindi la tendenza è messo per continuare nei prossimi anni.
Le proprietà di graphene sono ben documentate e molta gente ora capisce che possiate fare molto con graphene e che le sue proprietà sono utili per una gamma di applicazioni. Mentre alcuni di questi aspetti ottengono pubblicizzati su, le proprietà fondamentali di graphene le hanno reso un materiale eccellente della scelta come la superficie di percezione attiva in una gamma di applicazioni di percezione differenti.
La magrezza inerente di Graphene non solo permette che i rivelatori siano molto più piccoli e più flessibili di quando i materiali più ingombranti sono usati ma inoltre che contribuisce ad un'area molto alta e attiva.
Per la percezione delle applicazioni, l'alta area può essere utilizzata per interagire con una gamma di molecola-è l'acqua, gas differenti, biomolecole, o alcuni altri stimoli molecolari. Poiché il graphene ha una superficie attiva, inoltre significa che una serie di molecole differenti e ricevitori molecolari possono essere attaccati ad uno strato del graphene per adattare il sensore verso la rilevazione delle specie molecolari specifiche di interesse.
Ma questo è soltanto un aspetto. L'altra ragione è dovuto l'alte conduttività elettrica dei graphene, mobilità di portatore di carica e proprietà del trasferimento di carica. Queste proprietà significano che i sensori del graphene hanno generalmente una sensibilità molto alta, poichè tutta l'piccola interazione con l'ambiente invoca una risposta rilevabile. Così perché le proprietà elettroniche di graphene sono così buone, ogni piccola interazione cambia la resistività attraverso lo strato del graphene. Ciò significa che molto le piccole quantità di stimoli ambientali possono essere individuate.
«Graphene ha un'ampia domanda di mercato dei sensori,» ha detto Adrian Nixon, fondatore del giornale di Nixene. «La sua conducibilità elettrica può essere sintonizzata con precisione squisita per fare i rivelatori molto sensibili.»
Una volta accoppiati con la loro magrezza, la maggior parte ai dei sensori basati graphene sono piccoli ma rivelatori altamente sensibili che possono chimicamente essere adattati per individuare una gamma di stimoli ambientali. Ecco perché c'è stato molto interesse commerciale nello sviluppare ai i sensori basati graphene differenti per le applicazioni differenti ed i mercati commerciali.
Mentre le applicazioni del sensore in generale tendono a seguire i simili sensori di linea-sforzo ed i sensori di umidità, per esempio-qualche società hanno sviluppato i sensori commerciali del graphene che sono utilizzati nelle applicazioni interessanti.
Un esempio è il sensore ad effetto hall da Paragraf.
I sensori ad effetto hall misurano i cambiamenti in un campo magnetico facendo uso dell'effetto Hall, in modo da ha aperto alcuni campi di applicazione interessanti in cui altri sensori del graphene non si sono avventurati.
Paragraf ha collaborato nel passato con il CERN per tracciare i campi magnetici all'interno del Large Hadron Collider e sta funzionando con parecchie altre società sui sensori utilizzati negli ambienti e nella computazione di quantum criogenici.
Durante l'anno scorso, Paragraf ha dimostrato che ai i sensori ad effetto hall basati graphene sono abbastanza sensibili misurare le correnti in batterie del veicolo elettrico e controllare lo stato della batteria.
«L'innovazione che Paragraf ha fatto con ai i sensori basati graphene sta potendo depositare un a un solo strato di graphene senza contaminazione direttamente su un wafer in un modo ripetibile facendo uso dei processi standard a semiconduttore,» ha detto il CEO Simon Thomas di Paragraf. «Questo ha fatto molte domande del volume ora possibili-non soltanto per i sensori magnetici e correnti facendo uso dell'effetto Hall ma anche dei biosensori veloci e sensibili per individuare i biomarcatori in campioni liquidi.»
Simon Thomas, CEO di Paragraf (fonte: Paragraf)
Un'altra applicazione interessante per manifestare questo anno proviene da Emberion.
Emberion è un produttore infrarosso della macchina fotografica che partnered con la nave ammiraglia di Graphene per integrare il graphene nei sistemi infrarossi della rappresentazione del rivelatore di onda corta. Mentre questo è ancora nella fase del prototipo, molto finanziamento è stato approvato con le applicazioni automobilistiche e e di sorveglianza di visione artificiale, in mente.
Mentre c'è stato una gamma di mercati mirati a per i biosensori del graphene, molti sviluppi commerciali sono venuto nel biosensore spazio-e ci sono molto che sono ricercati ad un livello accademico. Ciò è qualcosa che abbia cominciato manifestarsi prima della pandemia Covid-19, ma l'emergenza del coronavirus inoltre ha spinto alcuni produttori del sensore del graphene ad adattare le loro tecnologie di percezione attuali per la rilevazione degli sforzi virali SARS-CoV-2.
Un esempio di questo è Grolltex.
Jeff Draa, CEO di San Diego, a Grolltex basato a California, ha detto che i partner locali della ricerca che stavano discutendo utilizzando alla la piattaforma di percezione basata graphene della sua ditta ad un in un progetto di percezione basato a Cancro hanno deciso di metterlo sulla pausa e «mettono a fuoco invece su Covid, che aveva luogo allora negli inizi.»
Alla la piattaforma di percezione basata a molecolare che ha risultato è capace di molte modalità di percezione, «dipendendo, per esempio, sulle che tipo su sonde è armata con in qualunque momento,» ha detto. «Finora, il sensore non ha bisogno delle tecniche di potenziamento del campione, quale la PCR, per individuare Covid, fornente la rilevazione elettronica istantanea della presenza di, in questo caso, DNA virale di SAR.»
Le discussioni di commercializzazione con parecchie grandi società di sistemi diagnostici sono in corso, Draa ha detto.
Jeff Draa, CEO di Grolltex (fonte: Grolltex)
Altri produttori di graphene-tecnologia, quale Grapheal, inoltre hanno sviluppato alle le piattaforme di percezione basate graphene per la pandemia.
Meglio conosciuto per alcuno del suo altro basato a curativa, le piattaforme dell'apparecchio medico, Grapheal ha sviluppato una prova digitale senza batteria dell'antigene, conosciuta come il TestNpass, quello è a disposizione del pubblico e può individuare Covid-19 in pochi minuti e trasmettere il risultato ad uno smartphone.
Il CEO Vincent Bouchiat di Grapheal ha detto che «il TestNpass rivisita la striscia classica dell'antigene presentando uno strumento digitale che aumenta il potenziale di una prova di selezione del campo. Poiché il biosensore direttamente è accoppiato allo smartphone, aumenta la sicurezza e l'efficienza della prova, particolarmente perché facciamo leva il potere dello smart card e della tecnologia di NFC già offerti dall'industria bancaria elettronica.»
Accanto ai biosensori Covid-specifici, il mercato generale del biosensore del graphene ha continuato a svilupparsi costantemente nel corso degli ultimi anni con molti nuovi prodotti che vengono a commercializzare e 2022 è stato non differente.
Graphene integrato ha sviluppato un 3D-graphene, schiuma-percepente la piattaforma conosciuta come i Sen di Gii.
Il CEO integrato Claus Marquordt di Graphene descrive i Sen di Gii come «puri-graphene, su richiesta nessun inchiostri, nessun raccoglitori, nessun additivi, nessun trasferimento, nessun catena-sensore del rifornimento che supera i sensori dell'oro al costo di carbonio stampato.»
Claus Marquordt, CEO integrato di Graphene (fonte: Graphene integrato)
Questo anno, i Sen di Gii è stato integrato in una gamma di percezione delle piattaforme insieme con una serie di collaboratori per le applicazioni differenti del salute-monitoraggio, compreso la rilevazione del SARS-CoV-2, per la rilevazione per i biomarcatori che segnalano le complicazioni durante il trapianto del fegato e, recentemente, per la rilevazione dei livelli del glucosio nel sangue dei pazienti diabetici.
Cardea bio- questo anno ha sviluppato un'unità di elaborazione di biosegnale (BPU) che usa il graphene come la superficie di percezione attiva (sotto forma di FET del graphene).
Il BPU già si è adattato per una gamma di applicazioni biosensing e la portata continua a svilupparsi. In primo luogo progettato per individuare se un paziente avesse cancro, il BPU ora è messo per essere usato per individuare i biomarcatori multipli di malattia (SARS-CoV-2 compreso) — grazie ad una società a capitale misto fra Cardea ed il centro di Siemens Healthineers per innovazione nei sistemi diagnostici, che le paia hanno annunciato questo anno.
Recentemente, Cardea ha detto che il BPU sta andando essere sviluppato «in un naso elettronico» per diagnosticare le malattie in respiro di una persona. La piattaforma, che può essere utilizzata in paesi in via di sviluppo, ha attirato una concessione $1,1 milioni da Bill & da Melinda Gates Foundation.
«Attualmente, la riuscita attività commerciale è messa a fuoco più sul mercato del biosensore,» il Nixon del giornale di Nixene ha detto, dando come esempio a Cardea bio- rappresentazione in scala sulla produzione. La ditta ha fatto più di 500.000 sensori ed i suoi capi credono che abbiano la capacità da fare più di 1 milione da ora al 2023, lui ha aggiunto.
