本文的实施例涉及化学传感器、包括该传感器的设备和系统以及相关的方法。在一个实施例中，包括一种医疗设备，其具有石墨烯变容器，该石墨烯变容器包括石墨烯层和通过自组装单层和石墨烯的π电子系统之间的非共价相互作用配置在石墨烯层的外表面的自组装单层膜。自组装单分子层包括柱芳烃、取代的柱芳烃、杯芳烃、取代的杯芳烃、全烷基化环糊精、取代的全烷基化环糊精、芘或取代芘或其衍生物中的一种或多种。其他实施例也包括在本文中。