石墨烯墨水打印射頻天線

科學(xué)家將石墨烯材料的應(yīng)用又向前推進(jìn)了一大步。英國(guó)曼徹斯特大學(xué)研究人員與石墨烯生產(chǎn)商BGT材料有限公司合作，用壓縮石墨烯墨水打印出射頻天線。 這種天線靈活、環(huán)保，可廉價(jià)大批量生產(chǎn)，能夠應(yīng)用在無(wú)線射頻識(shí)別(RFID)標(biāo)簽和無(wú)線傳感器上，該成果發(fā)表在最近一期《應(yīng)用物理快報(bào)》上。 自從2004年石墨烯第一次被分離出來(lái)，其神奇的性能一直被廣泛深入地研究。

石墨烯墨水打印出射頻天線

成本低廉可使RFID標(biāo)簽隨處可用

第一個(gè)商業(yè)石墨烯產(chǎn)品是導(dǎo)電油墨，可以用于印刷電路和其他電子元器件。石墨烯油墨成本低且很柔軟，比其他如納米金屬粒子導(dǎo)電油墨的性能還要強(qiáng)大很多。為了讓石墨烯片層更好地溶于墨水，有時(shí)候會(huì)在其中添加黏結(jié)劑幫助墨水凝固。這種石墨烯墨水必須經(jīng)過(guò)高溫退火才能達(dá)到使用目的，然而退火過(guò)程會(huì)破壞打印石墨烯的材料——紙張或塑料表面。

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)5月20日?qǐng)?bào)道，研究人員發(fā)現(xiàn)了一個(gè)不需黏合劑就可增加石墨烯墨水導(dǎo)電性的方法。他們首先進(jìn)行打印，然后干燥墨水，接下來(lái)用滾筒壓制，就像用壓路機(jī)反復(fù)碾壓新鋪的路面那樣。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，壓縮墨水的導(dǎo)電率提高了50倍，石墨烯層壓板也比以往摻了黏合劑的石墨烯墨水導(dǎo)電快兩倍。研究人員稱：“高導(dǎo)電性讓無(wú)線射頻輻射更有效率，這是試驗(yàn)中最令人興奮的方面。”在紙和塑料等廉價(jià)靈活的材料上印刷電子技術(shù)，意味著RFID標(biāo)簽等無(wú)線技術(shù)更加無(wú)處不在，從一頭牛到一個(gè)汽車零件，隨處都可應(yīng)用。

目前，大多數(shù)商用RFID標(biāo)簽由金屬鋁和銅組成，材料昂貴、制作過(guò)程復(fù)雜，而基于石墨烯的RFID標(biāo)簽?zāi)軌虼蠓冉档筒牧铣杀?。該研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開(kāi)始計(jì)劃開(kāi)發(fā)石墨烯RFID標(biāo)簽，以及傳感器和可穿戴電子產(chǎn)品了。

總編輯圈點(diǎn)

石墨烯時(shí)代能否顛覆硅時(shí)代?除了取決于石墨烯自身具有的多種優(yōu)異性能，更為關(guān)鍵的是將這些性能發(fā)揮出來(lái)的制造工藝，可以讓石墨烯在更大面積上保持導(dǎo)電性 和機(jī)械性等。石墨烯墨水并不新鮮，因其成本低、印刷面積大且可適用于柔性基底，一直備受追捧，不斷有改良方法出現(xiàn)。本研究將石墨烯打印技術(shù)又向前推進(jìn)了一 步。當(dāng)前正處于向可穿戴設(shè)備和下一代信息技術(shù)過(guò)渡的時(shí)期，希望強(qiáng)烈的市場(chǎng)需求能促使該技術(shù)迅速走向成熟。