诺奖得主使用石墨烯开发出3D打印Wifi天线
如今，英国曼彻斯特大学的一队研究人员似乎已经打通了石墨烯和无线传输之间的障碍。在他们最近的一篇论文《可用于低成本打印射频应用的无粘合剂高导电石墨烯层压板（Binder-Free Highly Conductive Graphene Laminate for Low Cost Printed Radio Frequency Applications）》中，这个研究团队概述了如何通过对石墨烯油墨进行低温处理以最大限度地利用其导电特质，打印出石墨烯天线。
这篇论文被发表在最近出版的《Applied Physics Letters》，其研究成员包括Xianjun Huang、Ting Leng、Xiao Zhang、Jia Cing Chen、Kuo Hsin Chang、Andre K. Geim、Kostya S. Novoselov和 Zhirun Hu。这是一支阵容强大的研究团队，其中的合作者Andre Geim和Kostya Novoselov因为石墨烯的发现而被授予2015年诺贝尔物理学奖。
该团队获得了令人印象深刻的成功，他们发现，经过压缩，石墨烯层压板的电导率呈指数式增加至超过50倍之多。
右侧为经过压缩的石墨烯层压板
“此外，此处报告的用石墨烯油墨制成的石墨烯层压板的制造过程简单，可在低温（100℃）下进行，显著降低了制造成本。”研究人员称。
这显然会对3D打印和石墨烯产生巨大的影响，因为这种石墨烯油墨将成为电子制造的最佳材料。他们的研究结果对于那些希望用石墨烯制造轻质天线的人来说是一个非常好的消息，因为结果表明石墨烯层压板确实能够提供“实际可接受的回波损耗、增益、带宽和辐射模式。”非常适合于用在基于射频识别（RFID）技术的无线传感器、微芯片等可穿戴设备上。
“这项研究表明，可打印的石墨烯现在可以用于商业级的低成本射频应用上。”曼彻斯特大学电气与电子工程学院的研究人员Zhirun Hu说。
当然，还有其他的高导电油墨，如银，但它通常成本太高。其他的选择如铜、铝并不耐用，而且腐蚀很快。但是到目前为止，这些材料料还是FRID产品中使用的主要材料。
使用一种被称为“滚动压缩（rolling compression）”的方法，研究团队发现，他们能够在本质上增加石墨烯的导电性，并尝试着用它制造了一个功能偶极天线，而它确实在使用无粘合剂石墨烯层压板在纸上打印成功后产生了有效的辐射功率，如上图所示。
“在制造中，（该石墨烯层压板）不需要高温热退火或真空状态。这使得它不仅可以兼容纸/塑料材料的印刷，而且还显著降低了制造成本。”研究人员在他们的论文中称。
如果碳材料可以在一个具体的应用中，如制作天线，发挥作用，那么它将带来完美的解决方案：即有稳定性和灵活性，而且成本经济。与此同时，可用石墨烯3D打印的天线也将为RFID可穿戴市场带来巨大的推出，并开拓出其他的一些应用，如物联网等。
“问题的关键是，石墨烯不再仅仅是一个科学奇迹。它将很快为我们的日常生活带来许多新的应用。”负责协调该项目的诺贝尔奖得主Kostya S. Novoselov 称。
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