少量石墨烯可以将被称为“傻瓜”橡皮泥的弹性粘性物变成压力传感器，能够监测人体脉搏，甚至追踪小蜘蛛的轻盈脚步。
发明者希望，这种被称为 G-putty 的材料可以开发成一种持续监测血压的设备。它还展示了一种自我修复形式，可能预示着更智能的石墨烯复合材料的出现。
自 石墨烯 于 2004 年首次被分离出来以来，研究人员已将这些原子薄的碳片添加到各种不同的材料中，希望制造出受益于其卓越强度和导电性的复合材料。但是，令人惊讶的是，很少有人尝试将其与“粘弹性”材料（如“傻瓜”橡皮泥）混合，后者既表现为弹性固体又表现为液体。例如，将一块橡皮泥放在孔洞上方，它会慢慢渗漏下去。
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道： 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保未来能够继续讲述关于塑造我们当今世界的发现和思想的具有影响力的故事。
科纳·博兰是都柏林圣三一学院乔纳森·科尔曼纳米技术实验室的研究员，他想知道如果将这两种材料结合在一起会发生什么。“我很想说是经过精心策划的，但事实并非如此，”科尔曼笑着说。“我们小组的传统是在科学研究中使用家用物品。”（2014 年，他的团队发现他们可以通过在厨房搅拌机中高速搅拌石墨来制造石墨烯）。
医学用途
研究人员将厚约 20 个原子层、长达 800 纳米的石墨烯薄片与自制的“傻瓜”橡皮泥（一种硅酮聚合物）混合，制成可以导电的深灰色 G-putty。至关重要的是，当研究人员施加极小的压力时，它的电阻会发生显著变化。这种橡皮泥的灵敏度至少是其他纳米复合传感器灵敏度的十倍。
当他们将一块 G-putty 连接电线并将其放在一名学生的脖子上时，颈动脉的脉搏在电阻变化中清晰可见。事实上，脉搏曲线非常详细，他们可以将其转换为准确的血压读数。当传感器放置在学生的胸部时，还可以监测呼吸。而且，作为略显奇异的额外演示，它记录了一只仅重 20 毫克的蜘蛛的每一步。
意大利博洛尼亚国家研究委员会的材料科学家文森佐·帕勒莫说：“他们非常广泛地展示了它的多功能性。” “我认为这是一项杰出的工作，非常原创。” 该研究发表在 《科学》杂志 上。
可移动薄片
科尔曼的团队发现，石墨烯薄片在橡皮泥中形成导电网络，而材料变形会破坏该网络，从而迅速增加其电阻。然后，G-putty 的低粘度使石墨烯薄片能够移回原位并重新形成网络。“这是一种自我修复现象，”他说。
科尔曼已经在与医疗设备公司洽谈，这些公司对使用 G-putty 进行连续生理监测感兴趣。例如，血压测量通常依赖于患者手臂上的笨重袖带，并且仅提供快照读数。一种廉价、小型且无创的传感器可以为在家监测患者提供一种简单的方法。
位于赫尔辛基附近的大型合同研究组织 VTT 的石墨烯研究高级科学家桑娜·阿皮艾宁表示，诺基亚等公司对用于健康应用的石墨烯传感器很感兴趣。但她警告说，G-putty 必须克服一系列障碍，包括证明它可以大规模生产，以及进行真实世界测试以评估其长期性能，然后才能商业化。“对于实际应用，你需要它以相同的方式工作数千次，”帕勒莫表示赞同。
实验室中对 G-putty 的一项实验确实遇到了意想不到的障碍。博兰本想对两只蜘蛛进行比较测试，但在无人看管的情况下离开后，他回来发现较大的蜘蛛已经吃掉了它的小表亲。“他没有预料到与动物合作的困难，”科尔曼说。
本文经许可转载，于 2016 年 12 月 8 日首次发布。