如今，英國曼徹斯特大學(xué)的一隊研究人員似乎已經(jīng)打通了石墨烯和無線傳輸之間的障礙。在他們最近的一篇論文《可用于低成本打印射頻應(yīng)用的無粘合劑高導(dǎo)電石墨烯層壓板（Binder-Free Highly Conductive Graphene Laminate for Low Cost Printed Radio Frequency Applications）》中，這個研究團隊概述了如何通過對石墨烯油墨進行低溫處理以最大限度地利用其導(dǎo)電特質(zhì)，打印出石墨烯天線。

這篇論文被發(fā)表在最近出版的《Applied Physics Letters》，其研究成員包括Xianjun Huang、Ting Leng、Xiao Zhang、Jia Cing Chen、Kuo Hsin Chang、Andre K. Geim、Kostya S. Novoselov和 Zhirun Hu。這是一支陣容強大的研究團隊，其中的合作者Andre Geim和Kostya Novoselov因為石墨烯的發(fā)現(xiàn)而被授予2015年諾貝爾物理學(xué)獎。

該團隊獲得了令人印象深刻的成功，他們發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過壓縮，石墨烯層壓板的電導(dǎo)率呈指數(shù)式增加至超過50倍之多。

右側(cè)為經(jīng)過壓縮的石墨烯層壓板

“此外，此處報告的用石墨烯油墨制成的石墨烯層壓板的制造過程簡單，可在低溫（100℃）下進行，顯著降低了制造成本。”研究人員稱。

這顯然會對3D打印和石墨烯產(chǎn)生巨大的影響，因為這種石墨烯油墨將成為電子制造的最佳材料。他們的研究結(jié)果對于那些希望用石墨烯制造輕質(zhì)天線的人來說是一個非常好的消息，因為結(jié)果表明石墨烯層壓板確實能夠提供“實際可接受的回波損耗、增益、帶寬和輻射模式。”非常適合于用在基于射頻識別（RFID）技術(shù)的無線傳感器、微芯片等可穿戴設(shè)備上。

“這項研究表明，可打印的石墨烯現(xiàn)在可以用于商業(yè)級的低成本射頻應(yīng)用上。”曼徹斯特大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院的研究人員Zhirun Hu說。

當(dāng)然，還有其他的高導(dǎo)電油墨，如銀，但它通常成本太高。其他的選擇如銅、鋁并不耐用，而且腐蝕很快。但是到目前為止，這些材料料還是FRID產(chǎn)品中使用的主要材料。

使用一種被稱為“滾動壓縮（rolling compression）”的方法，研究團隊發(fā)現(xiàn)，他們能夠在本質(zhì)上增加石墨烯的導(dǎo)電性，并嘗試著用它制造了一個功能偶極天線，而它確實在使用無粘合劑石墨烯層壓板在紙上打印成功后產(chǎn)生了有效的輻射功率，如上圖所示。

“在制造中，（該石墨烯層壓板）不需要高溫?zé)嵬嘶鸹蛘婵諣顟B(tài)。這使得它不僅可以兼容紙/塑料材料的印刷，而且還顯著降低了制造成本。”研究人員在他們的論文中稱。

如果碳材料可以在一個具體的應(yīng)用中，如制作天線，發(fā)揮作用，那么它將帶來完美的解決方案：即有穩(wěn)定性和靈活性，而且成本經(jīng)濟。與此同時，可用石墨烯3D打印的天線也將為RFID可穿戴市場帶來巨大的推出，并開拓出其他的一些應(yīng)用，如物聯(lián)網(wǎng)等。

“問題的關(guān)鍵是，石墨烯不再僅僅是一個科學(xué)奇跡。它將很快為我們的日常生活帶來許多新的應(yīng)用。”負責(zé)協(xié)調(diào)該項目的諾貝爾獎得主Kostya S. Novoselov 稱。