Image
10.10.2018 1 Comments

Priehľadné antény MXene možno nasprejovať na akýkoľvek povrch. Možnosti využitia sú obrovské

Ak sa povie anténa, predstavíte si vec vyrobenú z kovového materiálu, napríklad drôt vyčnievajúci z auta, ktorý zachytáva rádiové signály. Lenže anténa môže byť aj oveľa menšia a dokonca aj 2D a neviditeľná. Nositeľné displeje, flexibilné inteligentné oblečenie, priemyselné senzory a zdravotnícke snímače budú oveľa efektívnejšie, ak ich antény budú ľahké a flexibilné – a možno aj priehľadné.

Preto vedci z Drexel University vytvorili materiál, ktorý ponúka oveľa viac možností na pripojenie antén k zariadeniam, a to vrátane ich aerosolového nastriekania na steny alebo oblečenie. Už v roku 2011 výskumníci z Drexel University vyvinuli spôsob, ako skombinovať kovy s atómami uhlíka alebo dusíka, aby vznikol materiál s hrúbkou niekoľkých atómov, veľmi pevný a dobre vedúci elektrinu. Tieto materiály nazvali nazývame MXenes („maksens“) a možno v nich použiť rôzne kovy vrátane titánu, molybdénu, vanádu a nióbu. 

Najnovšie vedci zistili, že zmiešanie MXenes s vodou umožní rozprašovať antény na ľubovoľnom povrchu vrátane muriva alebo sklených okien, dokonca aj použiť atramentovú tlačiareň na vytlačenie antény na papier. Takto by mohli vzniknúť menšie, ľahšie a pružnejšie antény pre zariadenia rôznych veľkostí a tvarov, zhotovené z rôznorodých materiálov.

Použiť by sa dali napr. na inteligentných hodinkách a elektronických príveskoch na kľúč, no vedci už uvažujú aj o nemocničnom oblečení, ktoré dokáže zaznamenať frekvenciu tepu a dýchania pacientov, či o stehoch, ktoré monitorujú hojenie po operácii. Tu všade budú potrebné antény, ktoré sú sterilné, pružné, pevné a dokonca sa dajú vyprať v práčke.  

Ďalšia možnosť použitia MXenes sú kreditné a debetné karty a biometrické pasy, ktoré obsahujú značky RFID, malé elektronické čipy prenášajúce identifikačné informácie na snímače, ktoré overujú transakcie alebo potvrdzujú totožnosť nositeľa dokumentu.

Značky RFID sa bežne používajú aj v priemysle, na sledovanie komponentov vo výrobných procesoch, boxov a kontajnerov vo veľkých zásielkach a dokonca aj kontrolu prístupu pracovníkov do špecifických oblastí kancelárskych priestorov alebo továrne. Tu všade sa dajú využiť fyzikálne a elektrické vlastnosti MXenes: priehľadnosť, elektrická vodivosť a chemická stabilita.

Nanášanie MXenes je veľmi jednoduché. Ak zmiešame dvojrozmerné plátky karbidu titánu s vodou, získame stabilný atrament na báze vody. Ten môžeme rozprašovať alebo vytlačiť na akýkoľvek povrch, a keď sa voda odparí, zostávajú len vrstvy MXene, teda anténa MXene. Pri použití karbidu titánu je výsledná anténa veľmi dobrá pri vysielaní a smerovaní rádiových vĺn, aj keď je aplikovaná vo veľmi tenkej vrstve.

Prvé testy naznačujú, že môže fungovať rovnako dobre alebo dokonca lepšie ako bežnejšie používané antény zo zlata, striebra, medi alebo hliníka. A pretože anténa MXene je oveľa tenšia, môže byť efektívna v priestoroch, ktoré sú príliš malé pre antény z ostatných materiálov.

Pri testoch sa ukázalo, že použitie čo len trochu hrubšej vrstvy (o niečo viac ako jedna desatina hrúbky listu papiera) by mohlo prekonať antény vyrobené z iných high-tech nanomateriálov vrátane uhlíkových nanorúrok, grafénu a atramentu s nanočasticami striebra. Navyše ich výroba je oveľa jednoduchšia – stačí MXenes zmiešať s vodou a doslova nastriekať na širokú škálu objektov a povrchov bez pridania dodatočnej hmotnosti alebo elektronických obvodov. 

Tento nový typ materiálu otvára širokú škálu nových možností pre elektronické zariadenia, ktoré môžu byť umiestnené kdekoľvek a stále budú efektívne komunikovať. Umožní skutočne bezproblémovú integráciu antén do každodenných objektov, ktoré budú dôležité napríklad pre rozvíjajúci sa internet vecí.

Výskum bol publikovaný v časopise Science Advances.

Zdroj: theconversation.comdrexel.edu.

Zobrazit Galériu
Autor: Redakcia

Nechajte si posielať prehľad najdôležitejších správ emailom

Mohlo by Vás zaujímať

Výskum 2

Objavili vedci konečne „gén človečenstva“, ktorý nás odlišuje od zvierat?

17.12.2018 00:20

Vedci už dávno skúmajú ľudský genóm, aby v ňom našli gén, ktorý robí človeka človekom. Teraz bádatelia z University of Otago zistili nové informácie o géne, ktorý vydeľuje primáty – veľké opice a člov ...

Výskum

Vedci vyvinuli 10-minútový univerzálny test rakoviny

10.12.2018 00:20

Jednoduchá procedúra ukazuje, či má pacient v tele rakovinové bunky, nedáva mu však odpoveď na otázku, kde a aký vážny je jeho stav. Tím vedcov z Queenslandskej univerzity vyvinul univerzálny test rak ...

Výskum 1

V Číne sa narodili prvé geneticky editované dvojčatá. Vedci na celom svete sú pobúrení

30.11.2018 00:20

Čínsky vedec oznámil, že pomohol vytvoriť prvé geneticky editované dvojčatá na svete, ktoré sa narodili tento mesiac. Jeho vyhlásenie vyvolalo šok a pobúrenie medzi vedcami na celom svete. He Jiankui, ...

q

1 Comments

  1. Vážne? reakcia na: Priehľadné antény MXene možno nasprejovať na akýkoľvek povrch. Možnosti využitia sú obrovské
    11.10.2018 11:10
    Tolko je takýchto užasných článkov o prevratných vynálezoch hýriacich využiťim len akosi nikde nie je nič vidno v realnom živote.
    Reagovať

Vyhľadávanie

Najnovšie videá



PC forum button