英国曼彻斯特大学的研讨人员将石墨烯传感器嵌入于RFID安装中,完成了免用电池的无线智能湿度监测器;借助这项研讨推进石墨烯技术结合其他2D资料的能够性,从而为无线感测使用创始新的物联网使用…
英国曼彻斯特大学(University of Manchester)的研讨人员将石墨烯传感器嵌入于无线射频辨识(RFID)安装中,以完成免用电池的无线智能湿度监测器。这项研讨的目的是完成物联网(IoT)在制造业、食品平安、医疗保健以及像核废料处置等敏感操作环境的使用。
研讨人员在宣布于《迷信报告》(Scientific Reports)的论文中描绘了他们的研讨。透过将石墨烯氧化物(GO,石墨烯的衍生物)分层到石墨烯上以创立软性的异质构造,该团队开发了用于近程监控的湿度传感器,并可以衔接就任何无线网络。该实验安装不需求电池供电,由于它能从接纳器采集电力。据研讨人员引见,这些传感器可以逐层打印,以极低的本钱完成大规模量产。
研讨小组担任人Zhirun Hu预测,这项研讨将致使“这一技术在将来与其他2D资料整合的能够性,从而创始无线感测使用的新场面”。
依据这篇论文,这项研讨还触及在GHz频率的各种湿度条件下测量GO的绝对介电常数。研讨人员发现,绝对介电常数随着吸水量的添加而添加。在 GHz频率环境下的实验后果,不同于几MHz或更低频率环境下的后果,在低频环境下,绝对介电常数随着湿度的降低而添加。
研讨人员应用石墨烯氧化物的这种电功能,透过在石墨烯天线上涂覆GO层来制造无电池无线的RFID湿度传感器。GO/石墨烯天线的谐振频率以及反向散射相位对四周湿度变得特别敏感,并且可以由RFID读取器检测到详细数值。因而,该构造允许将数字辨识组件放置在任何地位或物品上完成无线湿度监测,并为物联网使用的低本钱高效率传感器铺路。
石墨烯于2004年在曼彻斯特大学被发现,是第一个被别离出的2D资料。它比钢更巩固,分量更轻、更软,导电性也比铜好。自从石墨烯被发现当前,陆续有其他一些2D资料被鉴定出来,而且这一串名单还在持续添加中。迷信家们透过将2D资料依照准确选择的顺序分层,以创立范德华(van der Waals)异质构造,发现他们可以制造出针对特定用处的高功能构造。
担任协调湿度传感器项目的曼彻斯特大学教授Konstantin Novoselov于2010年荣获诺贝尔物理学奖,他称该项目是“可印刷技术的第一个例子,能让几种2D资料聚集在一同,发明出合适工业使用的功用组件。物联网是一个疾速生长的技术范畴,我置信2D资料将在这里发扬重要作用。”
编译:Luffy Liu
(参考原文:Graphene Research Targets Wireless Sensors for IoT,by Nitin Dahad)