目前,大多數商用RFID標簽由金屬鋁和銅組成,材料昂貴、制作過程復雜,而基于石墨烯的RFID標簽能夠大幅度降低材料成本。該研究團隊已經開始計劃開發

目前,大多數商用RFID標簽由金屬鋁和銅組成,材料昂貴、制作過程復雜,而基于石墨烯的RFID標簽能夠大幅度降低材料成本。該研究團隊已經開始計劃開發石墨烯RFID標簽,以及傳感器和可穿戴電子產品了。

石墨烯油墨成本低且很柔軟,比其他如納米金屬粒子導電油墨的性能還要強大很多。

應用三:石墨烯燈泡

石墨烯可調光燈泡號稱可節省10%的能源,使用壽命也更長,內含由英國曼徹斯特大學所設計、外罩石墨烯的燈絲狀LED。

石墨烯燈泡

石墨烯燈泡價格每顆約15英鎊,這款燈泡的設計是以傳統燈泡形狀為基礎,石墨烯能讓燈泡的導電以及散熱更有效率。

應用四:更強夜視能力的視覺傳感器

現在夜視很多用紅外線系統,但是這種設備體積大是個硬傷啊。

于是,研究人員將基于石墨烯的光熱電探測器(photothermoelectricdetector)整合在微機械氮化硅薄膜(micrmachinedsiliconnitridemembrane)上。

叮咚,數據來了:7~9V/W的響應在10.6微米(micron)波長以及23ms時間常數下達成;氮化硅薄膜帶來的溫度隔離以及寬帶紅外線吸收,能實現300~500K的黑體目標(blackbodytarget)探測與成像。

此外,石墨烯的高載體遷移率(carriermobility)可用以抵抗噪聲,因此免除了冷卻技術的需求,并足以在不需低溫冷卻的前提下偵測來自人體的熱輻射。

應用五:芯片上光通訊

“我們已開發出世界上最薄的燈泡!”紐約哥倫比亞大學工程學院教授JamesHone說,這種新型的“寬帶”光發射器可以整合到芯片上,可為實現薄如原子、可撓曲及透明的顯示器鋪路,還能做到基于石墨烯的芯片上(On-chip)光通訊。

今年稍早,曼徹斯特大學(ManchesterUniversity)已發布以石墨烯為基礎開發的燈泡,該燈泡是將基于長絲形的發光二極管(LED)涂覆在石墨烯上,而該大學也聲稱,此可調燈光的LED燈泡可減少10%的耗電量。

芯片上可見光的關鍵是開發完全整合“光子(Photonic)”電路,該電路用于燈泡時,可如同現階段在半導體整合電路的電流。直到現在,研究人員尚未將白熾燈泡放在芯片上,這是因為點燃燈泡所需的溫度,微型金屬導線無法承受。

石墨烯能達到的溫度超過攝氏2,500度,不需要額外放大就可灼傷肉眼。研究人員也發現石墨烯在較高溫度下,會變成較差的熱導體,這意味著熱量會在芯片的中心被限制為一個“熱點”。一名研究人員指出,懸浮的石墨烯可被加熱到太陽一半的溫度,且可靠度比固定在固體基板上的石墨烯高1,000倍。

應用六:偵測氣體、檢測DNA與蛋白質

由瑞士洛桑聯邦理工學院(EPFL)與西班牙光子科學院共同組成的一支研究團隊,最近利用石墨烯改善了分子檢測的紅外線吸收光譜。

傳統上,這種方法主要利用光激發分子,依據各自性質產生不同的振動,同時創造出一種能以反射光讀取的獨特標識。

但這種方法并不適用于納米級分子,因為納米分子通常比用于檢測分子的6微米紅外光子波長明顯更小。然而,研究人員們發現,石墨烯能夠聚光于特定焦點上,從而準確地“聽”到納米級分子的振動。

石墨烯可實現高敏感度的振動光譜與檢測折射率Source:EPFL

根據EPFL,“當光線到達時,石墨烯納米結構中的電子開始振蕩。這種現象被稱為‘局部表面等離子共振’,從而將光線集中于微小的焦點,其大小約相當于目標分子的尺寸,因而能夠用于檢測納米結構。”

[責任編輯:陳語]

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