柔性纳米管薄膜天线将会是未来电子产品的替代品

（文章来源：教育新闻网）
赖斯大学布朗工程学院的研究人员说，由碳纳米管薄膜制成的天线在无线应用中的效率与铜一样高。它们也更坚固，更灵活，并且基本上可以涂在设备上。

赖斯化学和生物分子工程师Matteo Pasquali实验室测试了由“剪切对齐”纳米管薄膜制成的天线。研究人员发现，不仅导电膜能够匹配常用铜膜的性能，还可以使其更薄以更好地处理更高的频率。Applied Physics Letters中详细介绍的结果推进了该实验室先前在基于碳纳米管纤维的天线上的工作。主要作者Amram Bengio在科罗拉多州Boulder的美国国家标准技术研究院(NIST)的设施中对实验室的剪切对准天线进行了测试，他进行了研究并撰写论文，同时在Pasquali的实验室获得博士学位。此后，Bengio成立了一家公司，以进一步开发这种材料。

他说，在目标频率分别为5、10和14 GHz时，这些天线很容易与金属对应的天线固定在一起。他说：“我们将使用目前甚至在Wi-Fi和蓝牙网络中都没有使用过的频率，但将在即将到来的5G一代天线中使用。”

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它们无法遵循“辐射效率和频率之间的经典关系”，但是赖斯在更精致的薄膜上进行的实验证明了它们是错误的，因此可以单一比较。为了制作这些薄膜，莱斯实验室在酸基溶液中溶解了纳米管，其中大多数是单壁的，最长可达8微米。当散布到表面上时，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说，尽管气相沉积已广泛用作批处理金属的痕量沉积，但液相处理方法却使其可扩展性更高，连续天线的制造。

测试膜约为载玻片的大小，厚度在1至7微米之间。纳米管通过极具吸引力的范德华力保持在一起，这使材料的机械性能远远优于铜。研究人员说，新天线可能既适合于5G网络，也适合于飞机，特别是无人驾驶飞机，因为这是重量的考虑。作为用于井下油气勘探的无线遥测门户;以及将来的“物联网”应用程序。本吉奥说：“由于电磁波在太空中传播的物理原因，存在局限性。”“我们在这方面没有任何改变。我们正在改变的事实是，制造所有这些天线的材料比铜要轻得多，更坚固并且更能抵抗各种不利的环境条件。”

帕斯夸利说：“这是与国家实验室合作如何大大扩展大学团体影响力的一个很好的例子。”“如果没有NIST团队的智力投入和实验能力，我们永远不可能完成这项工作。”
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