石墨烯墨水列印出射頻天線
- 發佈時間：2015-05-21 01:30:58 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報北京5月20日電 （記者房琳琳）科學家將石墨烯材料的應用又向前推進了一大步。英國曼徹斯特大學研究人員與石墨烯生産商BGT材料有限公司合作，用壓縮石墨烯墨水列印出射頻天線。這種天線靈活、環保，可廉價大批量生産，能夠應用在無線射頻識別（RFID）標簽和無線感測器上，該成果發表在最近一期《應用物理快報》上。
自從2004年石墨烯第一次被分離出來，其神奇的性能一直被廣泛深入地研究。第一個商業石墨烯産品是導電油墨，可以用於印刷電路和其他電子元器件。石墨烯油墨成本低且很柔軟，比其他如奈米金屬粒子導電油墨的性能還要強大很多。
為了讓石墨烯片層更好地溶于墨水，有時候會在其中添加黏結劑幫助墨水凝固。這種石墨烯墨水必須經過高溫退火才能達到使用目的，然而退火過程會破壞列印石墨烯的材料——紙張或塑膠表面。
據物理學家組織網5月20日報道，研究人員發現了一個不需黏合劑就可增加石墨烯墨水導電性的方法。他們首先進行列印，然後乾燥墨水，接下來用滾筒壓制，就像用壓路機反覆碾壓新鋪的路面那樣。
實驗結果顯示，壓縮墨水的導電率提高了50倍，石墨烯層壓板也比以往摻了黏合劑的石墨烯墨水導電快兩倍。研究人員稱：“高導電性讓無線射頻輻射更有效率，這是試驗中最令人興奮的方面。”在紙和塑膠等廉價靈活的材料上印刷電子技術，意味著RFID標簽等無線技術更加無處不在，從一頭牛到一個汽車零件，隨處都可應用。
目前，大多數商用RFID標簽由金屬鋁和銅組成，材料昂貴、製作過程複雜，而基於石墨烯的RFID標簽能夠大幅度降低材料成本。該研究團隊已經開始計劃開發石墨烯RFID標簽，以及感測器和可穿戴電子産品了。
總編輯圈點
石墨烯時代能否顛覆硅時代？除了取決於石墨烯自身具有的多種優異性能，更為關鍵的是將這些性能發揮出來的製造工藝，可以讓石墨烯在更大面積上保持導電性和機械性等。石墨烯墨水並不新鮮，因其成本低、印刷面積大且可適用於柔性基底，一直備受追捧，不斷有改良方法出現。本研究將石墨烯列印技術又向前推進了一步。當前正處於向可穿戴設備和下一代資訊技術過渡的時期，希望強烈的市場需求能促使該技術迅速走向成熟。
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