Graphene viser en perfekt pasform til bærbare enheder

Billig, fleksibel, trådløse grafenkommunikationsenheder såsom mobiltelefoner og sundhedsmonitorer kan udskrives direkte i tøj og endda hud, Akademikere fra University of Manchester har demonstreret.

I et gennembrudspapir i Videnskabelige rapporter , forskerne viser, hvordan grafen kan være afgørende for bærbare elektroniske applikationer, fordi det er meget ledende og ultrafleksibelt.

Forskningen kan bane vejen for smart, batterifri sundheds- og fitnessovervågning, telefoner, internetparate enheder og opladere, der skal integreres i tøj og applikationer med 'smart skin'-trykte grafensensorer integreret med andre 2D-materialer, der sidder fast på en patients hud for at overvåge temperaturen, belastning og fugtighedsniveau.

Eksempler på kommunikationsenheder omfatter:

• På et hospital, en patient bærer et trykt grafen RFID -mærke på armen. Mærket, integreret med andre 2D -materialer, kan fornemme patientens kropstemperatur og hjerteslag og sender dem tilbage til læseren. Det medicinske personale kan overvåge patientens forhold trådløst, forenkler patientens pleje i høj grad.
• I et plejehjem, batterifrie trykte grafensensorer kan udskrives på ældres tøj. Disse sensorer kunne opdage og indsamle ældres helbredstilstande og sende dem tilbage til overvågningsadgangspunkterne, når de afhøres, muliggøre fjern sundhedspleje og forbedre livskvaliteten.

Eksisterende materialer, der bruges i bærbare enheder, er enten for dyre, såsom sølv nanopartikler, eller ikke tilstrækkeligt ledende til at have en effekt, såsom ledende polymerer.

Graphene, verdens tyndeste, stærkeste og mest ledende materiale, er perfekt til wearables -markedet på grund af dets brede vifte af superlative kvaliteter. Ledende grafenblæk kan masseproduceres billigt og udskrives på forskellige materialer, herunder tøj og papir.

Forskerne, ledet af Dr Zhirun Hu, trykte grafen for at konstruere transmissionslinjer og antenner og eksperimenterede med disse i kommunikationsenheder, såsom mobil- og Wifi -forbindelse.

Ved hjælp af en mannequin, de fastgjorde grafenaktiverede antenner på hver arm. Enhederne var i stand til at 'tale' med hinanden, effektivt at oprette et on-body kommunikationssystem.

Resultaterne viste, at grafenaktiverede komponenter har den nødvendige kvalitet og funktionalitet til trådløse bærbare enheder.

Dr Hu, fra School of Electrical and Electronic Engineering, sagde:"Dette er et vigtigt skridt fremad - vi kan forvente at se et virkelig alt grafenaktiveret trådløst bærbart kommunikationssystem i den nærmeste fremtid.

"De potentielle anvendelser til denne forskning er enorme - uanset om det er til sundhedsovervågning, mobilkommunikation eller applikationer knyttet til huden til overvågning eller beskeder.

"Dette arbejde viser, at dette revolutionerende videnskabelige materiale bringer en reel ændring i vores daglige liv."