根据宾州大学领导的国际研究团队，石墨烯是由碳原子组成的单层六边形材料，具有极好的柔韧性和导电性，能促进柔性电子产品的发展。这个合作项目由宾州大学工程科学与力学系的多萝西·奎格尔职业发展教授程焕宇领导，该团队最近发表了两项研究成果，可以用于未来的运动探测、触觉感知和健康监测设备的研发。

探讨激光加工对石墨烯功能形态的影响。

利用激光辐射可将某些物质转化成碳来制备石墨烯,被称为激光诱导石墨烯(LIG)，该产物具有由原始材料具备的特性。研究小组对这一过程进行测试，并将研究结果发表在中国科技科学杂志上。

聚酰亚胺样品是用激光扫描照射的塑料。研究者改变了扫描线的强度、扫描速度、通过次数和密度。

程说：“我们想要了解不同的激光加工参数如何产生不同的纳米结构，通过改变功率，我们可以用纤维或泡沫结构来制造LIG。”

该团队发现，在7.2W到约9W的低功率下，会产生具有许多超细层的多孔泡沫。LIG泡沫具有导电性和很好的抗热损伤能力，这两个特性都适用于电子设备的组件。

当能量由约9W增加到12.6W时，LIG的形成模式由泡沫状转变为小纤维束。随着激光功率增大，纤维束的直径也变大，而更高的功率则能促进光纤网络的网状生长。这种纤维的导电性要优于泡沫。根据程的说法，这种增强性能和纤维形式的结合，为传感装置开辟了可能。

程说：“总体来说，我们可以用这个纤维来制造其他元件的导电框架。我们可以把这种具有导电性的纤维作为支架，后续对其表面进行大量的修改，以启动各种传感器，如皮肤上的葡萄糖传感器或者伤口感染探测器。”

对于不同功率形成的LIG，通过调整其激光扫描速度、密度和通道也会影响电导率和后续性能。导电性能会随着激光照射的增加而提高，但最终会由于燃烧引起的过度碳化而降低。

低成本LIG传感器演示

基于前期研究，程及其团队开始设计、制造和测试柔性LIG压力传感器。他们在《中国科学: 技术科学》上发表了他们的研究。

程表示，压力传感器非常重要，我们不仅可用于家庭或制造业，也可用于皮肤表面以测量大量的人体信号，如脉搏。它们也可以用在人机界面上，改善假肢的性能或监控其连接点。

研究小组测试了两种设计。他们先是在含有铜电极的两个聚酰亚胺层之间放置一层薄薄LIG泡沫层。对其施加压力，LIG会产生电能。泡沫中的孔隙阻碍了电流传输，更容易定位压力源，而且似乎增加了对细微触点的敏感度。

第一种设计：当压力传感器附在手背或手指上时，可以探测到弯曲和伸展的手运动，以及心脏特定的敲击、潮汐和舒张波。程表示，脉搏读数可以和心电图读数相结合，这样不需要袖带就能测量血压。

第二种设计：研究者在LIG泡沫中加入纳米颗粒。这种二硫化钼微球(可以作为导体和绝缘体的半导体)能提高泡沫的敏感度并能抵抗物理力。这种设计可以重复使用，且在近10000次的使用过前后性能表现几乎相同。

程表示，这两种设计都是经济有效的方法，并能进行简单的数据采集。

该团队计划继续探索这些设计，作为独立设备或与其他现有设备搭配，用于健康监测。