Goedkoop, flexibel, draadloze grafeencommunicatieapparaten zoals mobiele telefoons en gezondheidsmonitoren kunnen direct in kleding en zelfs huid worden geprint, University of Manchester academici hebben aangetoond.

In een baanbrekende paper in Wetenschappelijke rapporten , de onderzoekers laten zien hoe grafeen cruciaal kan zijn voor draagbare elektronische toepassingen omdat het zeer geleidend en ultraflexibel is.

Het onderzoek kan de weg vrijmaken voor slimme, batterijloze gezondheids- en fitnessmonitoring, telefoons, apparaten en opladers die geschikt zijn voor internet en die in kleding en 'smart skin'-toepassingen kunnen worden verwerkt - geprinte grafeensensoren geïntegreerd met andere 2D-materialen die op de huid van een patiënt worden geplakt om de temperatuur te bewaken, spanning en vochtgehalte.

Voorbeelden van communicatieapparatuur zijn:

• In een ziekenhuis, een patiënt draagt ​​een geprint grafeen RFID-tag op zijn of haar arm. Het label, geïntegreerd met andere 2D-materialen, kan de lichaamstemperatuur en hartslag van de patiënt voelen en terugsturen naar de lezer. De medische staf kan de toestand van de patiënt draadloos volgen, de zorg voor de patiënt aanzienlijk vereenvoudigen.
• In een verzorgingshuis, batterijloze bedrukte grafeensensoren kunnen op kleding van ouderen worden geprint. Deze sensoren kunnen de gezondheidstoestand van ouderen detecteren en verzamelen en deze terugsturen naar de monitoringtoegangspunten wanneer ze worden ondervraagd, zorg op afstand mogelijk maken en de kwaliteit van leven verbeteren.

Bestaande materialen die in draagbare apparaten worden gebruikt, zijn ofwel te duur, zoals zilveren nanodeeltjes, of niet voldoende geleidend om een ​​effect te hebben, zoals geleidende polymeren.

grafeen, 's werelds dunste, sterkste en meest geleidende materiaal, is perfect voor de wearables-markt vanwege het brede scala aan overtreffende trap kwaliteiten. Geleidende grafeeninkt kan goedkoop in massa worden geproduceerd en op verschillende materialen worden afgedrukt, inclusief kleding en papier.

De onderzoekers, onder leiding van dr. Zhirun Hu, grafeen geprint om transmissielijnen en antennes te bouwen en hiermee geëxperimenteerd in communicatieapparatuur, zoals mobiele en wifi-connectiviteit.

Met behulp van een paspop, ze bevestigden grafeen-enabled antennes op elke arm. De apparaten konden met elkaar 'praten', het effectief creëren van een on-body communicatiesysteem.

De resultaten toonden aan dat componenten met grafeen de vereiste kwaliteit en functionaliteit hebben voor draadloze draagbare apparaten.

Dr. Hu, van de School of Electrical and Electronic Engineering, zei:"Dit is een belangrijke stap voorwaarts - we kunnen in de nabije toekomst een echt volledig met grafeen uitgerust draadloos draagbaar communicatiesysteem verwachten.

"De potentiële toepassingen voor dit onderzoek zijn enorm - of het nu gaat om gezondheidsmonitoring, mobiele communicatie of applicaties die aan de skin zijn bevestigd voor monitoring of berichtenuitwisseling.

"Dit werk toont aan dat dit revolutionaire wetenschappelijke materiaal een echte verandering in ons dagelijks leven brengt."