如今，英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的一隊(duì)研究人員似乎已經(jīng)打通了石墨烯和無(wú)線(xiàn)傳輸之間的障礙。在他們最近的一篇論文《可用于低成本打印射頻應(yīng)用的無(wú)粘合劑高導(dǎo)電石墨烯層壓板（Binder-Free Highly Conductive Graphene Laminate for Low Cost Printed Radio Frequency Applications）》中，這個(gè)研究團(tuán)隊(duì)概述了如何通過(guò)對(duì)石墨烯油墨進(jìn)行低溫處理以最大限度地利用其導(dǎo)電特質(zhì)，打印出石墨烯天線(xiàn)。

這篇論文被發(fā)表在最近出版的《Applied Physics Letters》，其研究成員包括Xianjun Huang、Ting Leng、Xiao Zhang、Jia Cing Chen、Kuo Hsin Chang、Andre K. Geim、Kostya S. Novoselov和 Zhirun Hu。這是一支陣容強(qiáng)大的研究團(tuán)隊(duì)，其中的合作者Andre Geim和Kostya Novoselov因?yàn)槭┑陌l(fā)現(xiàn)而被授予2015年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

該團(tuán)隊(duì)獲得了令人印象深刻的成功，他們發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)壓縮，石墨烯層壓板的電導(dǎo)率呈指數(shù)式增加至超過(guò)50倍之多。

右側(cè)為經(jīng)過(guò)壓縮的石墨烯層壓板

“此外，此處報(bào)告的用石墨烯油墨制成的石墨烯層壓板的制造過(guò)程簡(jiǎn)單，可在低溫（100℃）下進(jìn)行，顯著降低了制造成本。”研究人員稱(chēng)。

這顯然會(huì)對(duì)3D打印和石墨烯產(chǎn)生巨大的影響，因?yàn)檫@種石墨烯油墨將成為電子制造的最佳材料。他們的研究結(jié)果對(duì)于那些希望用石墨烯制造輕質(zhì)天線(xiàn)的人來(lái)說(shuō)是一個(gè)非常好的消息，因?yàn)榻Y(jié)果表明石墨烯層壓板確實(shí)能夠提供“實(shí)際可接受的回波損耗、增益、帶寬和輻射模式。”非常適合于用在基于射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)的無(wú)線(xiàn)傳感器、微芯片等可穿戴設(shè)備上。

“這項(xiàng)研究表明，可打印的石墨烯現(xiàn)在可以用于商業(yè)級(jí)的低成本射頻應(yīng)用上。”曼徹斯特大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院的研究人員Zhirun Hu說(shuō)。

當(dāng)然，還有其他的高導(dǎo)電油墨，如銀，但它通常成本太高。其他的選擇如銅、鋁并不耐用，而且腐蝕很快。但是到目前為止，這些材料料還是FRID產(chǎn)品中使用的主要材料。

使用一種被稱(chēng)為“滾動(dòng)壓縮（rolling compression）”的方法，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，他們能夠在本質(zhì)上增加石墨烯的導(dǎo)電性，并嘗試著用它制造了一個(gè)功能偶極天線(xiàn)，而它確實(shí)在使用無(wú)粘合劑石墨烯層壓板在紙上打印成功后產(chǎn)生了有效的輻射功率，如上圖所示。

“在制造中，（該石墨烯層壓板）不需要高溫?zé)嵬嘶鸹蛘婵諣顟B(tài)。這使得它不僅可以兼容紙/塑料材料的印刷，而且還顯著降低了制造成本。”研究人員在他們的論文中稱(chēng)。

如果碳材料可以在一個(gè)具體的應(yīng)用中，如制作天線(xiàn)，發(fā)揮作用，那么它將帶來(lái)完美的解決方案：即有穩(wěn)定性和靈活性，而且成本經(jīng)濟(jì)。與此同時(shí)，可用石墨烯3D打印的天線(xiàn)也將為RFID可穿戴市場(chǎng)帶來(lái)巨大的推出，并開(kāi)拓出其他的一些應(yīng)用，如物聯(lián)網(wǎng)等。

“問(wèn)題的關(guān)鍵是，石墨烯不再僅僅是一個(gè)科學(xué)奇跡。它將很快為我們的日常生活帶來(lái)許多新的應(yīng)用。”負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)該項(xiàng)目的諾貝爾獎(jiǎng)得主Kostya S. Novoselov 稱(chēng)。