LONDON- Forskare vid University of Manchester i Förenade kungariket har inbäddade grafensensorer i RFID-enheter (RFID) för att möjliggöra en batterilös, trådlös, smart fuktighetsmonitor. Arbetet riktar sig till applikationer för Internet av saker (IoT) inom tillverkning , livsmedelssäkerhet, hälsovård och känsliga arbetsmiljöer som kärnavfallshantering.
Forskarna beskriver sitt arbete i ett papper som just publicerats i Scientific Reports. Genom att lägga grafenoxid (GO, ett derivat av grafen) över grafen för att skapa en flexibel heterostruktur, utvecklade laget fuktighetssensorer för fjärrövervakning med möjlighet att ansluta till vilket trådlöst nätverk som helst. Den experimentella enheten kräver ingen batterikälla, eftersom den skördar ström från mottagaren. Enligt forskarna kan sensorerna tryckas skikt för lager för att möjliggöra skalbar massproduktion till mycket låg kostnad.
Forskarna använde denna elektriska egenskap av grafenoxid för att skapa en batterilös trådlös RFID-fuktighetsgivare genom att belägga en tryckt grafenantenn med GO-lagret. Resonansfrekvensen liksom den bakåtskryvande fasen hos GO / grafenantenna blir känsliga för omgivande fuktighet och kan detekteras av RFID-läsaren. Strukturen möjliggör sålunda övervakning av luftfuktighet med digital identifiering kopplad till vilken plats eller vilken som helst och banar vägen för billiga och effektiva givare för IoT-applikationer.
Grafen upptäcktes 2004 vid University of Manchester och var det första tvådimensionella materialet som skulle isoleras. Den är starkare än stål, lätt, flexibel och ledare än koppar. En mängd andra 2-D-material har identifierats sedan grafens upptäckt, och listan fortsätter att växa. Genom att lägga 2-D-material i en exakt vald sekvens för att skapa vanostavals heterostrukturer har forskare funnit att de kan utforma högpresterande strukturer skräddarsydda för specifika ändamål.
