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石墨烯傳感器或將打開一個無線傳感應用領域的新視野

日期: 2018-01-15
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《科學報告》報道,英國曼徹斯特大學的專家們已經設計出可嵌于RFID(無線射頻識別)中的石墨烯傳感器,這將對物聯網產生革命性的改變。在石墨烯上覆蓋一層氧化石墨烯(石墨烯的一種衍生物)可以產生出靈活的異質結構,該團隊已經開發出了可連接到任意無線網的濕度傳感器,可用來遠程感應。

石墨烯是世界上第一個二維材料,它比鋼鐵堅硬,質量輕,可塑性高,而且比銅的導電性更強。科學家們可以像按照精確選好的順序(又稱為范德瓦爾斯異質結構)堆積樂高磚塊那樣逐層疊加石墨烯及其他2-D材料,從而創造出有特定用途的高性能結構。

這項發明開創性之處在于這些傳感器可以逐層復制,實現各種結構,并只需要花費很低的成本就能夠進行批量生產。而且該設備可通過接收器來獲取能源,因此無需電池電源支持。

具有RFID屬性的傳感器是物聯網的核心所在。這項新發明將提供廣闊的應用,比如無源智能無線控制系統,監控那些對濕度、食品安全、醫療衛生以及核廢料等敏感的生產過程。

這項技術有可能通過無線系統來簡化信息采集的方式,當然這也不能局限于某一個特定的無線網絡中,需要具備兼容各種網絡的能力,包括WIFI和5G。

該研究的項目主管Zhirun Hu博士說道,“這項工作不會因為新的應用而終結,而是引導了新的可能性,通過將該技術與其他2-D材料相結合,未來有可能會打開一個無線傳感應用領域的新視野。”

曾獲得諾貝爾物理學獎的Sir Kostya Novoselov教授也參與了該項目,他補充道,“這是可打印技術的第一個示例,這還能將很多2-D材料組合起來以制造多功能的器件,這些器件馬上就能應用到工業上去。物聯網是一個高速發展的技術領域,我確信2-D材料會在這個領域發揮重要的作用。”

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