LONDON - Naukowcy z Uniwersytetu w Manchesterze w Wielkiej Brytanii mają wbudowane czujniki grafenu do urządzeń identyfikacji radiowej (RFID), aby umożliwić pozbawiony baterii, bezprzewodowy, inteligentny monitor wilgotności. Praca dotyczy aplikacji Internet of Things (IoT) w produkcji bezpieczeństwo żywności, ochrona zdrowia i wrażliwe środowiska pracy, takie jak obchodzenie się z odpadami jądrowymi.
Naukowcy opisują swoje prace w artykule opublikowanym w Scientific Reports. Warstwowanie tlenku grafenu (GO, pochodna grafenu) nad grafenem w celu stworzenia elastycznej heterostruktury, zespół opracował czujniki wilgotności do zdalnego monitorowania z możliwością połączenia z dowolną siecią bezprzewodową. Eksperymentalne urządzenie nie wymaga źródła baterii, ponieważ pobiera energię z odbiornika. Według naukowców, czujniki mogą być drukowane warstwa po warstwie, aby umożliwić skalowalną masową produkcję przy bardzo niskich kosztach.
Naukowcy wykorzystali tę właściwość elektryczną tlenku grafenu do stworzenia bezdotykowego bezprzewodowego czujnika wilgotności RFID przez pokrycie nadrukowanej anteny grafenowej warstwą GO. Częstotliwość rezonansowa oraz faza wstecznego rozproszenia anteny GO / grafen stają się wrażliwe na wilgotność otoczenia i mogą zostać wykryte przez czytnik RFID. Struktura umożliwia w ten sposób bezprzewodowe monitorowanie wilgotności z cyfrową identyfikacją dołączoną do dowolnego miejsca lub przedmiotu i toruje drogę taniej, wydajnym czujnikom do zastosowań IoT.
Grafen został odkryty w 2004 roku na Uniwersytecie w Manchesterze i był pierwszym dwuwymiarowym materiałem do wyizolowania. Jest mocniejszy niż stal, lekki, elastyczny i bardziej przewodzący niż miedź. Po odkryciu grafenu zidentyfikowano wiele innych materiałów 2D, a lista wciąż rośnie. Dzięki warstwowaniu materiałów 2-D w ściśle dobranej sekwencji, aby stworzyć heterostruktury van der Waalsa, naukowcy odkryli, że mogą tworzyć wysokowydajne konstrukcje dostosowane do konkretnych celów.
