石墨烯應(yīng)用在無線傳感器中

英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的研究人員將石墨烯傳感器嵌入射頻識(shí)別(RFID)設(shè)備中，以實(shí)現(xiàn)無電池、無線智能濕度監(jiān)測(cè)。這項(xiàng)研究的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)(IoT)在制造業(yè)、食品安全、醫(yī)療保健和核廢料處理等敏感操作環(huán)境中的應(yīng)用。

研究人員在剛剛發(fā)表在“科學(xué)報(bào)告”上的論文中描述了他們的工作。通過將石墨烯氧化物(GO，石墨烯的衍生物)分層到石墨烯上以創(chuàng)建靈活的異質(zhì)結(jié)構(gòu)，該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了用于遠(yuǎn)程監(jiān)控的濕度傳感器，并能夠連接到任何無線網(wǎng)絡(luò)。該實(shí)驗(yàn)裝置不需要電池供電，因?yàn)樗鼜哪芰坎杉鳙@取電力。據(jù)研究人員介紹，這些傳感器可以逐層打印，以極低的成本實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。

研究人員利用石墨烯氧化物的這種電性能，通過在石墨烯天線上涂覆GO層來制作無電池?zé)o線的RFID濕度傳感器。 GO /石墨烯天線的諧振頻率(resonance frequency)以及反向散射相(backscattering phase)對(duì)周圍濕度變得特別敏感，并且可以由RFID讀取器檢測(cè)到具體數(shù)值。因此，該結(jié)構(gòu)允許將數(shù)字識(shí)別器件放置在任何位置或物品上，實(shí)現(xiàn)無線濕度監(jiān)測(cè)，并為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的低成本高效傳感器鋪平了道路。