中國粉體網訊  石墨烯，作為一種結合多種優良特性的材料，市場前景良好，成為世界各國創新發展戰略的重點。然而，在柔性NFC天線制造方面，其應用價值也不可小覷。最近，研究人員們設計制造了一款由石墨烯材料制成的柔性NFC天線。

什么是石墨烯材料?

目前為止，石墨烯是世界上最為廣泛研究的一種材料。這種研究不僅在科學研究發面，也發展到產業級別。作為世界上首個二維材料，由一層六角形蜂巢結構組成的碳原子組成，從而具有獨特而優異的特性。作為目前發現的最輕薄、強度最大、不透水、導電導熱性能最強的一種新型材料，石墨烯享有“新材料之王”的美譽。然而，所有這些屬性都非常適合下一代近場通信(NFC)天線的制造。

對于石墨烯材料的相關應用和研究成果，我們之前也多次提及例如雙層石墨烯設備控制電子運動，石墨烯籠將硅粒子"關住"以提升鋰電池性能，低成本的石墨烯生物傳感器芯片：實時檢測DNA突變，石墨烯腕帶，可以監測血糖并治療糖尿病。

什么是NFC技術?

近場通信(NFC)技術，是保證兩個設備之間相互傳輸數據的一組通信協議。NFC 最大的特點就是：它可以在近距離內(一般5厘米內)無線地傳輸少量數據。然而，其他通信協議例如藍牙和Wi-Fi，它們的傳輸距離達到10米到100米。為什么NFC 技術一般用于識別物體?原因就是在這樣近的傳輸距離內，數據會更加安全，不容易遭受竊取。目前，這項技術的應用領域包括庫存、資產、人員、動物的跟蹤和管理、非接觸式支付系統，安全卡和社交網絡。

新型柔性NFC天線的設計情況簡介

石墨烯旗艦項目(Graphene Flagship)的意大利合作伙伴 CNR-ISOF 的研究顯示，石墨烯可用于制造完全柔性的天線。Graphene Flagship 將材料特性、計算機建模和器件工藝相結合，設計了這種天線。它可以利用例如手機之類的近場通信設備交換信息，并且匹配傳統金屬天線的功能。基于石墨烯的NFC天線是化學惰性的、抗幾千次彎曲、并且可以放置在不同標準的柔性基底和絲線上。

石墨烯為什么適用于柔性NFC天線制造?

Graphene Flagship 聚合物復合材料研究領域領頭人、國家研究委員會(CNR)有機合成和光反應性研究所納米化學實驗室組長 Vincenzo Palermo 是這么說的：

“現代技術的關鍵目標就是使用更輕、更廉價、更低能耗和更好循環使用的材料取代傳統的金屬材料。因為結合了這些優異的性能，所以石墨烯適用于制造完全柔性的NFC天線。”

測試情況如何?

Vincenzo Palermo 介紹說：

制造基于完全柔性石墨烯材料的NFC天線，預示著未來在可穿戴NFC標簽方面的應用。這些標簽可以和智能手機以及其他電子設備交互。科學家對于幾種設計、材料和配置進行了測試。石墨烯天線以薄片的形式覆蓋不同的基底例如PET、PVC、聚酰亞胺薄膜，除此之外還有一種(絲/石墨烯)紙張制成的可穿戴天線。這項技術將在柔性電子和通信領域取得長足發展。

研究人員通過智手機上的NFC閱讀器程序，對于完全柔性的石墨烯NFC天線進行了測試。測試由Graphene Flagship 的合作伙伴意法半導體公司開展，無論是平面的或者是固定在彎曲的物體上，都顯示了良好的特性。

前景如何?

Vincenzo Palermo 進一步指出：

“我們進行了論證，如果這個方案進展良好，石墨烯天線可以直接用于工作設備上，無需更多的調諧，例如交互設備的軟件或者硬件方面。最后，一些完全可工作的石墨烯智能卡已經準備就緒，用于智能鑰匙、名片和其他相關的NFC應用。我們將在2016歐洲復合材料展上展示，尋找新的行業合作伙伴，將基于石墨烯的NFC的天線推進到大規模量產。”