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英国研发出石墨烯墨水打印出RFID射频天线 成本低廉

来源:科技日报      2015-5-28 14:05:56

  科学家将石墨烯材料的应用又向前推进了一大步。英国曼彻斯特大学研究人员与石墨烯生产商BGT材料有限公司合作,用压缩石墨烯墨水打印出射频天线。 这种天线灵活、环保,可廉价大批量生产,能够应用在无线射频识别(RFID)标签和无线传感器上,该成果发表在最近一期《应用物理快报》上。 自从2004年石墨烯第一次被分离出来,其神奇的性能一直被广泛深入地研究。

  石墨烯墨水打印出射频天线

  成本低廉可使RFID标签随处可用

  第一个商业石墨烯产品是导电油墨,可以用于印刷电路和其他电子元器件。石墨烯油墨成本低且很柔软,比其他如纳米金属粒子导电油墨的性能还要强大很多。

  为了让石墨烯片层更好地溶于墨水,有时候会在其中添加黏结剂帮助墨水凝固。这种石墨烯墨水必须经过高温退火才能达到使用目的,然而退火过程会破坏打印石墨烯的材料——纸张或塑料表面。

  据物理学家组织网5月20日报道,研究人员发现了一个不需黏合剂就可增加石墨烯墨水导电性的方法。他们首先进行打印,然后干燥墨水,接下来用滚筒压制,就像用压路机反复碾压新铺的路面那样。

英国研发出石墨烯墨水打印出RFID射频天线 成本低廉

  实验结果显示,压缩墨水的导电率提高了50倍,石墨烯层压板也比以往掺了黏合剂的石墨烯墨水导电快两倍。研究人员称:“高导电性让无线射频辐射更有效率,这是试验中最令人兴奋的方面。”在纸和塑料等廉价灵活的材料上印刷电子技术,意味着RFID标签等无线技术更加无处不在,从一头牛到一个汽车零件,随处都可应用。

  目前,大多数商用RFID标签由金属铝和铜组成,材料昂贵、制作过程复杂,而基于石墨烯的RFID标签能够大幅度降低材料成本。该研究团队已经开始计划开发石墨烯RFID标签,以及传感器和可穿戴电子产品了。

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