石墨烯可能為無線傳感應(yīng)用開辟新的前景

石墨烯可能為無線傳感應(yīng)用開辟新的前景
來源：東莞市捷誠石墨制品有限公司 發(fā)布時間：2018-12-08 點擊次數(shù)：322


本研究為今后將此技術(shù)與其他二維材料相結(jié)合提供了可能，為無線傳感應(yīng)用開辟了新局面。

EETimes倫敦-英國曼徹斯特大學(xué)的研究人員在射頻識別（RFID）設(shè)備中嵌入了石墨烯傳感器，以實現(xiàn)無電池的無線智能濕度監(jiān)測。f在制造、食品安全、衛(wèi)生保健和核廢料處理等敏感操作環(huán)境中的物品(IoT)。

研究人員在剛剛發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的一篇論文中描述了他們的工作。通過將石墨烯氧化物（GO，石墨烯的衍生物）層壓到石墨烯上以形成柔性異質(zhì)結(jié)構(gòu)，研究小組已經(jīng)開發(fā)了用于遠(yuǎn)程監(jiān)控的濕度傳感器，并且可以連接到任何無線網(wǎng)絡(luò)。該實驗裝置不需要電池電源，因為它從能量收集器獲得電力。據(jù)研究人員說，這些傳感器可以一層一層地印刷，以低成本實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。

研究小組組長胡志潤預(yù)言，這項研究將導(dǎo)致未來這種技術(shù)能夠與其他二維材料結(jié)合的可能性，并為無線傳感應(yīng)用開辟新局面。

本文還研究了在千兆赫頻率下測量不同濕度條件下GO的相對介電常數(shù)，發(fā)現(xiàn)GO的相對介電常數(shù)隨吸水率的增加而增加。RTZ頻率與在幾MHz或更低頻率下的頻率不同。在低頻下，相對介電常數(shù)隨濕度的減小而增大。

利用氧化石墨烯的這種電學(xué)性質(zhì)，研究人員在石墨烯天線上涂覆GO層來制作一種無電池的無線RFID濕度傳感器。RFID閱讀器可以檢測出fic值。因此，該結(jié)構(gòu)允許數(shù)字識別設(shè)備放置在任何位置或物體上，實現(xiàn)無線濕度監(jiān)控，并為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的低成本高效傳感器鋪平道路。傳感器可以打印。一層一層地，可以低成本地實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，并且該技術(shù)可以應(yīng)用于一系列2D材料。（來源：曼徹斯特大學(xué)）

石墨烯是2004年在曼徹斯特大學(xué)發(fā)現(xiàn)的第一種二維分離材料，它比鋼更強、更輕、更柔韌、導(dǎo)電性更好。通過將二維材料按精確選擇的順序分層以形成范德華異質(zhì)結(jié)構(gòu)，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)它們能夠為特定目的生產(chǎn)高性能結(jié)構(gòu)。

曼徹斯特大學(xué)負(fù)責(zé)濕度傳感器項目的教授康斯坦丁·諾沃塞洛夫在2010年獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。他說這個項目是可印刷技術(shù)的第一個例子。數(shù)種二維材料結(jié)合在一起創(chuàng)造出適合工業(yè)應(yīng)用的功能器件。物聯(lián)網(wǎng)是一個迅速發(fā)展的技術(shù)領(lǐng)域，我相信二維材料將在這里發(fā)揮重要作用。

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