Grafenteknologi muliggør fuldt fleksible NFC-antenner

Grafen er i øjeblikket et af de mest undersøgte materialer i verden, både på videnskabeligt og industrielt plan. Verdens første todimensionale materiale, dette enkelt lag af kulstofatomer arrangeret i et sekskantet gitter har en række unikke og enestående egenskaber. Udover at være den tyndeste, stærkeste og letteste kendte materiale, grafen er fleksibelt, uigennemtrængelig og ekstremt elektrisk og termisk ledende. Alle egenskaber velegnet til næste generations NFC-antenner.

Near-field communication (NFC) er et sæt kommunikationsprotokoller, der gør det muligt for to elektroniske enheder at overføre data. Det mest karakteristiske ved NFC er, at det kun kan transmittere små datamængder trådløst inden for et nært område, mens andre metoder, såsom Bluetooth og Wi-Fi, har et bredt sendeområde på op til 10 eller endda 100m. Grunden til, at NFC-teknologi bruges til at identificere objekter, er, at med et så tæt sendeområde, det er mere sikkert og mindre sårbart over for datakapring. Applikationsområder er sporing og styring af varebeholdninger, aktiver, mennesker, dyr, kontaktløse betalingssystemer, sikkerhedskort og sociale netværk.

Graphene Flagship Italienske partner CNR-ISOF's forskning viser, at det er muligt at bruge grafen til at producere fuldt fleksible NFC-antenner. Ved at kombinere materialekarakterisering, computermodellering og konstruktion af enheden, Graphene Flagship-forskerne designede en antenne, der kunne udveksle information med nærfeltskommunikationsenheder såsom en mobiltelefon, matcher ydeevnen for konventionelle metalliske antenner. De grafenbaserede NFC-antenner er kemisk inerte, meget modstandsdygtig over for tusindvis af bøjningscyklusser og kan afsættes på forskellige standard polymere substrater eller silkevæv.

Vincenzo Palermo, Graphene Flagship-leder for forskningsområdet Polymer Composites og gruppeleder for Nano-Chemistry-laboratoriet i Institute for Organic Synthesis and Photoreactivity of National Research Council (CNR) siger:"Et centralt mål for moderne teknologi er at erstatte metaller
med lighter, billigere, mindre energiforbrugende og bedre genanvendelige materialer. På grund af sin unikke kombination af overlegne egenskaber, grafen kan bruges til at producere fuldt fleksible NFC -antenner. "

"Muligheden for at producere fuldt fleksible grafenbaserede NFC-antenner viser fremtidige applikationer såsom bærbare NFC-tags, der interagerer med smartphones og andre enheder. Vi har udviklet en NFC-antenne med forskellige grafenderivater. Flere designs, materialer og konfigurationer blev undersøgt og testet. Grafenantennerne blev lamineret på forskellige substrater som PET, PVC, Kapton, desuden blev der fremstillet en silke/grafenpapir-bærbar antenne. Denne teknologi kunne udvikles yderligere inden for fleksibel elektronik og kommunikationsteknologi."

De fuldt fleksible grafen-NFC-enhedsdemonstratorer blev testet med en smartphone gennem NFC-læser-appen af ​​Graphene Flagship-partneren STMicroelectronics, viser god funktionalitet, uanset om den er flad eller fastgjort på buede genstande.

"Vi demonstrerer, at hvis denne tilgang udføres på den rigtige måde, grafen-antennerne kan bruges direkte i arbejdende enheder, uden yderligere tuning af, for eksempel, software eller hardware til de interagerende enheder. Endelig, nogle fuldt fungerende grafen-chipkort blev forberedt til at blive brugt som elektroniske nøgler, visitkort og andre typiske NFC-applikationer. Vi udstiller på Composite Europe 2016 for at finde nye industrielle samarbejdspartnere til at udvikle de grafenbaserede NFC-antenner til produktion i stor skala, " siger Vincenzo Palermo.