Κεραία ραδιοσυχνοτήτων από γραφένιο

… εκτυπωμένη σε χαρτί (με αγώγιμο μελάνι)

Είναι γνωστό το στυλό που κυκλοφορεί εδώ και μερικά χρόνια στο εμπόριο με το οποίο μπορούμε να σχεδιάσουμε κυκλώματα – όπως στο παραπάνω βίντεο. Το στυλό περιέχει προφανώς αγώγιμο μελάνι, διάλυμα κάποιου μετάλλου που στεγνώνει πολύ γρήγορα. Ένα πρόβλημα με αυτού του είδους τα μελάνια είναι το σχετικά μεγάλο κόστος. Ένα φτηνό υλικό για την κατασκευή αγώγιμου μελανιού είναι το γραφένιο.

Ερευνητές του Πανεπιστημίου του Manchester, καθοδηγούμενοι από τον νομπελίστα Konstantin Novoselov κατάφεραν να εκτυπώσουν σε χαρτί μια κεραία χρησιμοποιώντας ως μελάνι γραφένιο [Binder-free highly conductive graphene laminate for low cost printed radio frequency applications]

Η κεραία αυτή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή των RFID (Radio Frequency Identification), διαμέσου της οποίας γίνεται αυτόµατη αναγνώριση αντικειµένων.

Η κεραία είναι εύκαμπτη, φιλική στο περιβάλλον και μπορεί να παραχθεί μαζικά με χαμηλό κόστος. Οι διαστάσεις της -προς το παρόν- είναι 14 εκατοστά (μήκος) επί 3,5 χιλιοστά (πλάτος).

Το γραφένιο, που ανακαλύφθηκε το 2004, είναι ένα απίστευτα ισχυρό υλικό, που αποτελεί πολύ καλό αγωγό του ηλεκτρικού ρεύματος και το οποίο αποτελείται από ένα φύλλο άνθρακα πάχους μόνο ενός ατόμου. Τώρα, αποδεικνύεται ότι μπορεί επίσης να εκτυπωθεί πάνω σε χαρτί ακόμη και με τη μορφή κεραίας, πράγμα που θα αυξήσει τις καθημερινές πρακτικές εφαρμογές του στο μέλλον, όπως είπε ο Novoselov.

Εικόνες από ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης που δείχνει το μελάνι γραφενίου μετά το στέγνωμά του (a) και μετά την συμπίεσή του (b). H συμπίεση είναι απαραίτητη διότι βελτιώνει την ηλεκτρική αγωγιμότητα.

Η εκτύπωση κεραιών και άλλων ηλεκτρονικών εξαρτημάτων από γραφένιο πάνω σε φθηνά και εύκαμπτα υλικά, όπως το χαρτί και το πλαστικό, σημαίνει ότι η ασύρματη τεχνολογία ραδιοσυχνοτήτων, (όπως οι ετικέτες RFID), σύντομα θα γίνουν πανταχού παρούσες. Σύμφωνα με τους ερευνητές, θα μπορούν να χρησιμοποιούνται ακόμη και από τους κτηνοτρόφους πάνω στα ζώα τους, για τον καλύτερο εντοπισμό τους.
Σήμερα, οι περισσότερες ετικέτες RFID είναι φτιαγμένες από μέταλλα, όπως το αλουμίνιο και ο χαλκός, υλικά που είναι πιο ακριβά σε σχέση με το χαρτί και το πλαστικό. Όμως, οι μελλοντικές ετικέτες ραδιοσυχνοτήτων από γραφένιο θα έχουν χαμηλότερο κόστος και θα είναι πιο ανταγωνιστικές στο εμπόριο.

Πηγές: imerisia.gr – www.sciencedaily.com
http://physicsgg.me