Когда вы думаете о создании антенн для радиосвязи, вы, вероятно, представляете металлические провода. Но исследователи в Манчестерском университете выяснили способ, как дешево сделать антенны из того же самого материала, который используется для создания карандаша.
Исследователи используют графен, лист атомов углерода, связанных в решетку толщиной всего в один атом. Вместо производственных металлических проводов, они печатают антенну на бумаге, используя чернила, которым придают графеновые хлопья, давя их на ролик, чтобы увеличить настолько, пока она не начнет хорошо проводить электричество с коэффициентом 50.

Новое поколение антенны из графена.

Это, в свою очередь, могло бы помочь распространить сетевые коммуникации к новому классу дешевых устройств таких, как одежда, термометров и рекламных плакатов на автобусных станциях. Это последняя разработка с участием материал, который может революционизировать все, от компьютерных чипов для реактивных самолетов до солнечных панелей дисплеев – если, конечно же, ученые и инженеры смогут обойти свои трудности.
Графен взволновал материаловедов, начиная со своего открытия 2003 года, когда исследователям Манчестерского университета удалось использовать простой скотч, чтобы снять слои экзотического графена от обычного графита, форма углерода раньше также использовалась в создании карандаша. Изоляция и характеристика графена были достаточно важны, чтобы заработать Нобелевскую премию 2010 года в физике. Такое внимание уделяется графену из – за его необычных свойств: он более сильный, чем сталь, прозрачен и проводит электричество. Но до сих пор, графен много исследуется и мало использован в практических применениях.

Графен может изменить антенны. Как радиосвязь распространяться на миллионы маленьких устройств - начиная от тегов продукции в магазинах с датчиками давления в автомобильных шинах - есть потребность в недорогих, гибких антеннах для передачи сигналов связи. Графен может быть материалом, который даст толчок к наиболее популярным новым вычислительным устройствам.
"Графен уже не просто научное удивление. Очень скоро он принесет много новых применений к нашей повседневной жизни", сказал Костя С. Новоселов, координатор проекта и один из лауреатов Нобелевской премии Манчестерского университета, которые изолировали графен. Он и его коллега, лауреат Нобелевской премии Андрэ Жеэм - соавторы бумаги, но ведущий автор - аспирант Сяньцзюнь Хуан.


Графен еще найдет свой потенциал. Некоторые надеяться, что он может быть использован для для космоса в качестве более легкой, более сильной замены для углеволокон; солнечные батареи для выработки электроэнергии; дисплеи с плоским экраном, где его прозрачность и электрическая проводимость - актив; и возможно наиболее значительно, графен может быть компонентом в компьютерных микросхемах, которые могли помочь выдержать темп Закона Мура к более мощным процессорам меньшего размера.

Исследователи пытались напечатать электрическую схему из графена и раньше, но, чтобы но заставить чернила придерживаться, в процессе должен был использоваться обязательный материал, который не проводит электричество. Обязательный материал был удален посредством высокотемпературной обработки, которая исключает пластмассу, бумагу, ткань и другие дешевые поверхности.

Новое поколение антенны из графена.

Исследователи Манчестерского университета, наряду с коллегами от британского изготовителя графенов BGT материалов, описывают другой подход в работе, опубликованной в четверг в журнале Applied Physics Letters. Они высушивают чернила в относительно низкой температуре при 100 градусах Цельсия – температура кипения воды – затем сжимают чернила с роликом, и так они проводят электричество намного лучше.
"Графеновые чернила очень дешевые", сказал Чжижунь Ху, один из исследователей на проекте. "Процесс расщепления графена с высокой проводимостью очень простой и стремится к массовому производству".


Одно большое использование могло быть среди RFID - радиочастотные идентификационные бирки, приклеиваемые к продуктам. Таким образом, магазины могут отследить свой инвентарь среди другого использования. Эти метки сегодня обычно используют алюминиевые и медные антенны, оба относительно дорогие металлы.
"RFID метки на основе графена могут существенно снизить стоимость благодаря более простому процессу и низкой стоимости материала," сказал Хуан в заявлении.