科学家研究出最新石墨烯传感器，有望彻底改变物联网！
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近日消息，曼彻斯特大学的研究人员已经设计出嵌入到RFID中的石墨烯传感器，这些传感器有望彻底改变物联网(IoT)。通过在石墨烯上层叠石墨烯(石墨烯的衍生物)以创建灵活的异质结构，该团队开发了用于遥感的湿度传感器，并具有连接到任何无线网络的能力。
近日，在科学家的不断技术攻克下，石墨烯取得了最新研究进展。一是曼彻斯特大学的研究人员设计的嵌入到RFID中的石墨烯传感器，这些传感器有望彻底改变物联网(IoT)。通过在石墨烯上层叠石墨烯(石墨烯的衍生物)以创建灵活的异质结构，该团队开发了用于遥感的湿度传感器，并具有连接到任何无线网络的能力。二是萨塞克斯大学（University of Sussex）的科学家们创造的一种未来或许可以防止婴儿死于婴儿猝死综合征（SIDS）的传感器。 这种传感器采取了一个柔性橡胶管的形式，随后以水、油和石墨烯颗粒组成的混合物填充。接下来就随小编一起看看这两种神奇的传感器到底是何方神圣吧！
（一）PFID石墨烯传感器
近日消息，曼彻斯特大学的研究人员已经设计出嵌入到RFID中的石墨烯传感器，这些传感器有望彻底改变物联网(IoT)。通过在石墨烯上层叠石墨烯(石墨烯的衍生物)以创建灵活的异质结构，该团队开发了用于遥感的湿度传感器，并具有连接到任何无线网络的能力。
使用石墨烯和其他二维材料，科学家可以对这些材料进行分层，类似于按照范德华异质结构精确选择的顺序堆积乐高积木，从而创建出适合特定用途的高性能结构。
据《科学报告》报道，这种技术的开创性性质是，这样的传感器可以以非常低的成本可扩展的层-层印刷和大规模生产。该设备也不需要电池电源，因为它从接收器获取电力。
具有RFID使能器的传感器是物联网的核心。这个新的技术可以提供各种应用，如对湿度、食品安全、卫生保健和核废料敏感的制造过程的免电池智能无线监测。
在纸基材上印刷的石墨烯RFID天线上的GO层的SEM视图。(a)大视图和(b)放大视图，层从上到下依次为GO，印刷石墨烯和纸。
新开发的技术有可能简化通过其无线系统收集信息的方式，也不限于特定的无线网络，并且能够与包括WiFi和5G网络兼容。
负责这项工作的Zhirun Hu博士说：”激动人心的是，这个新的应用并没有到此为止，而是带来了这种技术与其他二维材料相结合的未来可能性，开创了无线传感应用的新局面。”
获得诺贝尔物理学奖并该协调项目的Sir Kostya Novoselov教授补充道：“这是可打印技术的第一个例子，其中几种二维材料聚集在一起，创造出一种适用于工业应用的功能性设备。物联网是快速增长的技术领域，我相信2D材料将在这个领域发挥重要作用。”
（二）检测婴儿呼吸的柔性橡管石墨烯传感器
而萨塞克斯大学（University of Sussex）的科学家们近日也创造了一种传感器，未来或许可以防止婴儿死于婴儿猝死综合征（SIDS）。 这种传感器采取了一个柔性橡胶管的形式，随后以水、油和石墨烯颗粒组成的混合物填充。
一个碳原子厚的石墨烯具有高导电性。这意味着该解决方案也可以传导电力，尽管其导电性在管子拉伸很小时也会变化。这种变化可以被检测时，表明正在发生运动（例如人呼吸时胸部上下起伏）。
首席研究员马修博士（Dr. Matthew）解释说：“我们所做的与制作沙拉酱相似，通过将水和油混合在一起摇动，使得一种液体的微小液滴浮在另一种液体中，因为两者不混合。通常情况下，液滴会聚集在一起，随着时间的推移，液体会分离...我们通过放入石墨烯来解决这个问题。一个碳原子厚的石墨烯位于液滴表面，阻止它们聚结。”
“当石墨烯颗粒在液滴周围组合时，电子可以从一个颗粒跳到下一个颗粒;这就是为什么整个液体都是导电的”，他继续说道。 “当我们拉伸传感器时，我们会挤压和变形液滴，这将使石墨烯颗粒进一步分开，使得电子跳过系统变得更加困难。”
如果这种传感器以类似健身跟踪器的形式连接到婴儿身上，或者被集成到他们的衣服中，将可以监测婴儿的心跳和呼吸，如果停止，就会发出警报声。这项技术还可以用来监测成年人睡眠呼吸暂停等情况，或者甚至可以为希望跟踪心脏或呼吸频率的运动员寻找集成到运动服的途径。
据悉，该系统的灵敏度比许多其他运动检测技术的灵敏度高得多，而且传感器据容易且制造成本低廉。该大学与先进材料开发公司合作，将该技术商业化。
关于这项研究的论文最近在《Nanoscale》杂志上发表。
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