“石墨烯”和“不知道材料”是一种常见的科学故事标题配对。

已知的第一位真正意义上的二维材料,石墨烯是一种新型的碳生成一致的buzz自2004年发现。从水过滤系统和潜在应用极其高效电池,兴奋是毫无根据的。

虽然没有短缺,想知道关于石墨烯的潜力,材料到目前为止没有具体的商业应用。然而,由石墨烯产品越来越近了冲击市场,低成本的3 d打印的天线在《华尔街日报》上周报道应用物理快报可以在第一个这样的应用程序。

用柔性石墨烯墨水打印,天线的这套bendiness使它一个吸引人的选择。它也避免了石墨烯所面临的主要障碍之一:获得大量高质量样品的东西。

资深作者Zhirun胡锦涛的合作者包括科学家安德烈·海姆和克斯特亚诺沃肖洛夫,谁赢得了2010年诺贝尔物理学奖发现石墨烯——在一次采访中说,他估计,石墨烯天线用这种技术可能会在一年之内可用。万博体育登录首页

“通常与石墨烯导电性更少,所以你不能有效辐射射频信号,”胡锦涛说。

无线电频率识别、射频识别是一种无线数据传输已经用于多种用途,包括芯片嵌入到宠物。因为这样的RFID标签可以从远程射频识别阅读器设备接待能力,他们不需要电池,可以持续很长时间。

“这篇论文显示了一步——这表明你可以使用石墨烯有效辐射射频信号,”胡锦涛说。

目前RFID标签是由铝和铜等金属,制造昂贵和困难。兴趣可穿戴技术在上升,在这些柔性石墨烯印刷天线的一部万博体育登录首页分吸引力是,他们提供了一个机会把RFID融入各种耐磨材料在低成本。

这项工作之前,所有石墨烯墨水的配方包括某种形式的粘合剂材料,这实质上函数作为石墨烯胶水。这种“胶”是非常有用的,根据约瑟Miquel Jornet,因为“我们时,我们可以在大规模生产低质量的石墨烯,但大规模生产高质量的石墨烯单层,没有杂质,这是非常困难的。”

Jornet,一位在纽约州立大学水牛城电气工程师没有参与这项工作,继续叫胡和他的同事们的工作“非常好。”In other words, it is much easier, quicker and more cost effective to produce a bunch of small, lower-quality graphene flakes than it is to create larger, higher-quality pieces of graphene.

研究者石墨烯墨水由一堆石墨烯nanoflakes压在一起,然后压缩,胡锦涛表示允许他们“增加印刷石墨烯的导电性不使用粘结剂”。

这很重要,因为粘结剂材料存在两个明显的问题,研究人员避免binder-free技术。万博体育登录首页首先,粘结剂材料是绝缘体,所以当你使用它们,它降低了天线的导电率,使其效率较低。另一个问题是,当石墨烯墨水含有粘合剂,它必须加热到很高的温度,排除选项的印刷材料,如纸张、塑料或许多面料。

新binder-free方法,可以创建只有100摄氏度的高温环境下的天线,或约212华氏度,所以它们可以印在各种不同的纺织品。

柔软,低成本的天线,可以印在同样廉价且灵活的纸张和塑料等材料适合有助于物联网,通过射频识别真正无处不在。胡锦涛表示,下一步制作印刷无线石墨烯传感器,“例如,可以检测温度变化,”注意到他和他的同事们已经“正在研究它。”

想象一个医院,医生可以把贴纸放在病人,让他们远程监控温度、血压等生命体征的病人在不同的房间里。的低成本无线石墨烯传感器可以打开新的可能性的数组可穿戴技术。万博体育登录首页

“关键是石墨烯不再仅仅是一个科学奇迹,“诺沃肖洛夫说新闻稿。“这将带来很多新的应用程序很快我们的日常生活中。”

科学的时间尺度,石墨烯已经令人难以置信的快速进步新材料。石墨烯天线代表将科学奇迹变为现实至关重要的一步。

照片:芯材|Flickr