Нове покоління антени з графена

Коли ви думаєте про створення антен для радіозв’язку, ви, мабуть, уявляєте металеві дроти. Але дослідники в Манчестерському університеті з’ясували спосіб, як дешево зробити антени з того ж самого матеріалу, який використовується для створення олівця.
Дослідники використовують графен, лист атомів вуглецю, пов’язаних ґрати товщиною всього в один атом. Замість виробничих металевих дротів, вони друкують антену на папері, використовуючи чорнило, яким надають графенові пластівці, давлячи їх на ролик, щоб збільшити настільки, поки вона не почне добре проводити електрику з коефіцієнтом 50.

Нове покоління антени з графена
Це, в свою чергу, могло б допомогти поширити мережеві комунікації до нового класу дешевих пристроїв таких, як одяг, термометрів і рекламних плакатів на автобусних станціях. Це остання розробка з участю матеріал, який може революціонізувати все, від комп’ютерних чіпів для реактивних літаків до сонячних панелей дисплеїв – якщо, звичайно ж, вчені та інженери зможуть вирішити свої труднощі.
Графен схвилював матеріалознавців, починаючи зі свого відкриття 2003 року, коли дослідникам Манчестерського університету вдалося використати простий скотч, щоб зняти шари екзотичного графена від звичайного графіту, форма вуглецю раніше також використовувалася у створенні олівця. Ізоляція та характеристика графена були досить важливі, щоб заробити Нобелівську премію 2010 року в фізиці. Така увага приділяється графену з – за його незвичайних властивостей: він сильніший, ніж сталь, прозорий і проводить електрику. Але досі, графен багато досліджується і мало використаний в практичних застосуваннях.

Графен може змінити антени. Радіозв’язок поширюватися на мільйони маленьких пристроїв – починаючи від тегів продукції в магазинах з датчиками тиску в автомобільних шинах – є потреба в недорогих, гнучких антени для передачі сигналів зв’язку. Графен може бути матеріалом, який дасть поштовх до найбільш популярним новим обчислювальним пристроям.
“Графен вже не просто наукове диво. Дуже скоро він принесе багато нових застосувань до нашого повсякденного життя”, – сказав Костя С. Новоселів, координатор проекту і один з лауреатів Нобелівської премії Манчестерського університету, які ізолювали графен. Він і його колега, лауреат Нобелівської премії Андре Жеэм – співавтори папери, але провідний автор – аспірант Сяньцзюнь Хуан.

Графен ще знайде свій потенціал. Деякі сподіватися, що він може бути використаний для космосу в якості більш легкої, більш сильної заміни для углеволокон; сонячні батареї для вироблення електроенергії; дисплеї з плоским екраном, де його прозорість і електрична провідність – актив; і можливо найбільш значно, графен може бути компонентом в комп’ютерних мікросхемах, які могли допомогти витримати темп Закону Мура до більш потужним процесорам меншого розміру.

Дослідники намагалися надрукувати електричну схему з графену і раніше, але, але щоб змусити чорнило дотримуватися, в процесі повинен був використовуватися обов’язковий матеріал, який не проводить електрику. Обов’язковий матеріал був видалений за допомогою високотемпературної обробки, яка виключає пластмасу, папір, тканина та інші дешеві поверхні.

Нове покоління антени з графена
Дослідники з Манчестерського університету, разом з колегами-від британського виробника графенов BGT матеріалів, описують інший підхід у роботі, опублікованій в четвер в журналі Applied Physics Letters. Вони висушують чорнило у відносно низькій температурі при 100 градусах Цельсія – температура кипіння води – потім стискають чорнило з роликом, і так вони проводять електрику набагато краще.
“Графенові чорнило дуже дешеві”, сказав Чжижунь Ху, один з дослідників на проекті. “Процес розщеплення графену з високою провідністю дуже простий і прагне до масового виробництва”.

Одне велике використання могло бути серед RFID – радіочастотні ідентифікаційні бирки, що приклеюються до продуктів. Таким чином, магазини можуть відстежити свій інвентар серед іншого використання. Ці мітки сьогодні зазвичай використовують алюмінієві і мідні антени, обидва відносно дорогі метали.
“RFID мітки на основі графену можуть істотно знизити вартість завдяки простому процесу і низької вартості матеріалу,” сказав Хуан в заяві.