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探测蛋白结构的超灵敏生物传感器可大幅提升诊断深度，覆盖人兽广泛疾病：阿尔茨海默病、慢性消耗病、疯牛病——均与蛋白质错误折叠相关。此类生物传感器也可带来开发新药物化合物改进技术。
石墨烯——单层碳原子材料——十余年前发现。其惊人特性范围让研究者着迷，在创建疾病检测更好传感器等许多新应用中找到用途。虽有大量尝试用石墨烯改进生物传感器，但其显著单原子厚度构成挑战：光照射时不高效相互作用。光吸收转化为局域电场对诊断疾病时检测微量分子至关重要。利用类似石墨烯纳米结构前研究仅示<10%光吸收率。
研究者将石墨烯与纳米级金属金带结合。用胶带和称“模板剥离”的纳米制造技术，为石墨烯创建超平基底表面。光能用于在石墨烯中产生电子晃动运动——等离激元，如电子海中扩散涟漪/波浪。同样，这些波可累积强度成局域电场巨大潮汐波。
照射单原子层石墨烯器件，以空前效率创建等离激元波，光吸收率近完美94%转化为电场潮汐波。当蛋白分子插入石墨烯和金属带间，获足够能量观测单层蛋白分子。
传感器
物联网（IoT）对我们大多数人不再陌生。IoT 设备可归属消费、医疗、工业市场。无论设备是视频门铃、胰岛素泵、工业传感器，用户面临两大挑战：1) 让设备物理/逻辑连网；2) 确保设备具备正确凭证，能与同网络其他设备或预期收集数据的服务器互操作。这些挑战大体归类为供给过程。 基础供给 供给过程最大挑战是确保设备与网络/服务器连接安全。高度依赖非对称和对称加密技术及数字证书存在。 非对称加密中，有数学相关公私钥对。用公钥加密则仅私钥能解密。对称加密则同一键加解密。对称加密所需资源少（如密钥位数少，加密更快）却能达更好安全性。但对称加密需以窃听者不可见方式交换密钥。典型做法：用目标公钥加密预主密钥发
医疗器械制造极具挑战。法规要求与生命关键组件的结合使开发昂贵且技术困难。 阶段一：构想与概念化 开发医疗器械首步：识别目标市场用户需求。最小化用户真实需求与设计师感知需求的差距，是打造成功产品的关键。医疗需求主要分两类——“维生素”与“止痛药”。“维生素”非医疗解决方案，但支持/改善患者生活质量；“止痛药”直接解决医疗问题。评估用户需求从七大关键问题切入： 设备功能何在？ 谁将使用？ 何时使用？ 最重要特征何在？ 用户如何使用？ 临床适应症/应用？ 一次性还是多次使用？ 强开发团队至关重要——需工程设计、可用性工程、医学、合规、质量保证、知识产权法等领域专家。这些伙伴助力回答问题、验证概
安全设备是任何机器人系统或工作单元必不可少部分，确保机器人运动时工人保护。市场上有多种安全选项保障工人安全——物理屏障如围栏、弧光罩、分隔板，以及隐形屏障如光幕、区域扫描仪。围栏、弧光罩和分隔板这些是最常见安全选项。围栏提供物理屏障封闭机器人周围区域，让人员看到工作单元设定周界。围栏高数英尺，设计取决于应用和需防护区域大小。围栏可加装帘幕防止碎屑抛出工作单元周界。部分帘幕防碎屑，部分防弧光。电弧焊过程中强光长时间观察可致眼部刺激或视网膜损伤。焊接帘像墨镜保护眼睛。弧光帘如Wilson Spectra帘有黄橙灰棕色调，通常固定在工作单元围栏三侧。此安全选项吸收、过滤、散射电弧光，减少眩光，改善焊
大量人群深受糖尿病困扰。对他们严格持续血糖监测至关重要。常规依赖酶生物传感器检测血糖，**需采血针取样，有创、疼痛、导致检测频次低**。 由此催生无创、患者友好的血糖监测设备需求。研发聚焦汗液葡萄糖监测，开发无痛血糖仪。 在此背景下诞生 E-Ring：FDM 3D 打印柔性材料（TPU）制造的电化学戒指，集成三枚导电丝材（导电 PLA）电极。由雅典国立卡波迪斯特里亚大学科学家团队研发，**仅需普通智能手机**即可操作。 电化学戒指经电沉积金膜修饰，耦合微型电位恒定仪，**直连普通智能手机，实现汗液葡萄糖无创自测**。 图 1：E-Ring 工作演示。来源：Analytical Chemist
