柔性納米管薄膜天線是電子產品的替代品

根據萊斯大學布朗工程學院的研究人員的說法，由碳納米管薄膜制成的天線與無線應用的銅一樣高效 。它們也更堅韌，更靈活，基本上可以涂在設備上。

化學和生物分子工程師Matteo Pasquali的Rice實驗室 測試了由“剪切排列”的納米管薄膜制成的天線。研究人員發現，不僅導電薄膜能夠與常用銅薄膜的性能相匹配，它們還可以做得更薄，以便更好地處理更高的頻率。

應用物理快報中詳細介紹的結果 推進了實驗室 之前 關于基于碳納米管纖維的天線的研究。

該實驗室的剪切對準天線在 主要作者Amram Bengio的科羅拉多州博爾德國家標準與技術研究所(NIST)工廠進行了測試，他進行了研究并撰寫了論文，同時在Pasquali實驗室獲得了博士學位。Bengio自此成立了一家公司，以進一步開發這種材料。

他說，在目標頻率為5,10和14千兆赫時，天線很容易與金屬對應物保持一致。他說：“我們目前的頻率甚至還沒有用于今天的Wi-Fi和藍牙網絡，但將用于即將推出的5G天線。”

Bengio指出，其他研究人員認為基于納米管的天線及其固有特性使他們不能堅持“ 輻射效率 和頻率之間的經典關系 ”，但萊斯試驗更精致的電影證明它們是錯誤的，允許一對一 - 一個比較。

為了制作這些薄膜，Rice實驗室在酸性溶液中溶解了納米管，其中大多數是單壁的，長達8微米。當擴散到表面時，產生的剪切力促使納米管自對準，這是Pasquali實驗室在其他研究中應用的現象 。

Bengio表示，盡管 氣相沉積 被廣泛用作金屬痕量沉積的間歇工藝，但流體相處理方法有助于實現更具可擴展性的連續天線制造。

測試膜的尺寸約為載玻片的尺寸，厚度為1至7微米。納米管通過強烈吸引力的范德華力保持在一起，這使得材料的機械性能遠遠優于銅。

研究人員表示，新型天線可能適用于5G網絡，也適用于飛機，尤其是 無人機，其重量是一個考慮因素; 作為井下石油和天然氣勘探的無線遙測門戶網站; 以及未來的 “物聯網” 應用程序。

“由于電磁波如何通過太空傳播的物理特性存在限制，”Bengio說。“在這方面，我們沒有改變任何事情。我們正在改變的是，制造所有這些天線的材料比銅更輕，更強，更耐受更廣泛的不利環境條件。“

“這是一個很好的例子，說明與國家實驗室的合作如何極大地擴大了大學團隊的影響范圍，”Pasquali說。“如果沒有NIST團隊的智力參與和實驗能力，我們就永遠無法完成這項工作。”