柔性纳米管薄膜天线是电子产品的替代品

根据莱斯大学布朗工程学院的研究人员的说法，由碳纳米管薄膜制成的天线与无线应用的铜一样高效 。它们也更坚韧，更灵活，基本上可以涂在设备上。

化学和生物分子工程师Matteo Pasquali的Rice实验室 测试了由“剪切排列”的纳米管薄膜制成的天线。研究人员发现，不仅导电薄膜能够与常用铜薄膜的性能相匹配，它们还可以做得更薄，以便更好地处理更高的频率。

应用物理快报中详细介绍的结果 推进了实验室 之前 关于基于碳纳米管纤维的天线的研究。

该实验室的剪切对准天线在 主要作者Amram Bengio的科罗拉多州博尔德国家标准与技术研究所(NIST)工厂进行了测试，他进行了研究并撰写了论文，同时在Pasquali实验室获得了博士学位。Bengio自此成立了一家公司，以进一步开发这种材料。

他说，在目标频率为5,10和14千兆赫时，天线很容易与金属对应物保持一致。他说：“我们目前的频率甚至还没有用于今天的Wi-Fi和蓝牙网络，但将用于即将推出的5G天线。”

Bengio指出，其他研究人员认为基于纳米管的天线及其固有特性使他们不能坚持“ 辐射效率 和频率之间的经典关系 ”，但莱斯试验更精致的电影证明它们是错误的，允许一对一 - 一个比较。

为了制作这些薄膜，Rice实验室在酸性溶液中溶解了纳米管，其中大多数是单壁的，长达8微米。当扩散到表面时，产生的剪切力促使纳米管自对准，这是Pasquali实验室在其他研究中应用的现象 。

Bengio表示，尽管 气相沉积 被广泛用作金属痕量沉积的间歇工艺，但流体相处理方法有助于实现更具可扩展性的连续天线制造。

测试膜的尺寸约为载玻片的尺寸，厚度为1至7微米。纳米管通过强烈吸引力的范德华力保持在一起，这使得材料的机械性能远远优于铜。

研究人员表示，新型天线可能适用于5G网络，也适用于飞机，尤其是 无人机，其重量是一个考虑因素; 作为井下石油和天然气勘探的无线遥测门户网站; 以及未来的 “物联网” 应用程序。

“由于电磁波如何通过太空传播的物理特性存在限制，”Bengio说。“在这方面，我们没有改变任何事情。我们正在改变的是，制造所有这些天线的材料比铜更轻，更强，更耐受更广泛的不利环境条件。“

“这是一个很好的例子，说明与国家实验室的合作如何极大地扩大了大学团队的影响范围，”Pasquali说。“如果没有NIST团队的智力参与和实验能力，我们就永远无法完成这项工作。”