Grafeen is momenteel een van de meest uitgebreid bestudeerde materialen ter wereld, zowel op wetenschappelijk als industrieel vlak. 's Werelds eerste tweedimensionale materiaal, deze enkele laag koolstofatomen gerangschikt in een hexagonaal rooster heeft een reeks unieke en uitstekende eigenschappen. Behalve dat het de dunste is, sterkste en lichtste bekende materiaal, grafeen is flexibel, ondoordringbaar en extreem elektrisch en thermisch geleidend. Alle eigenschappen zeer geschikt voor NFC-antennes van de volgende generatie.

Near-field communication (NFC) is een set communicatieprotocollen waarmee twee elektronische apparaten gegevens kunnen overdragen. Het meest onderscheidende kenmerk van NFC is het feit dat het kleine hoeveelheden gegevens alleen draadloos kan verzenden binnen een korte afstand, terwijl andere methoden, zoals Bluetooth en wifi, hebben een breed zendbereik tot 10 of zelfs 100 meter. De reden waarom NFC-technologie wordt gebruikt om objecten te identificeren, is dat, met zo'n klein zendbereik, het is veiliger en minder kwetsbaar voor gegevenskaping. Toepassingsgebieden zijn het bijhouden en beheren van voorraden, middelen, mensen, dieren, contactloze betalingssystemen, beveiligingskaarten en sociale netwerken.

Het Graphene Flagship Italiaanse partner CNR-ISOF's onderzoek toont aan dat het mogelijk is om grafeen te gebruiken om volledig flexibele NFC-antennes te produceren. Door materiaalkarakterisering te combineren, computermodellering en engineering van het apparaat, de Graphene Flagship-onderzoekers ontwierpen een antenne die informatie kon uitwisselen met nabije-veldcommunicatieapparatuur zoals een mobiele telefoon, overeenkomend met de prestaties van conventionele metalen antennes. De op grafeen gebaseerde NFC-antennes zijn chemisch inert, zeer goed bestand tegen duizenden buigcycli en kan worden aangebracht op verschillende standaard polymere substraten of zijden weefsels.

Vincenzo Palermo, Graphene Flagship-leider van het onderzoeksgebied Polymer Composites en groepsleider van het Nano-Chemistry-laboratorium in het Institute for Organic Synthesis and Photoreactivity van de National Research Council (CNR) zegt:"Een belangrijk doelwit voor moderne technologie is het vervangen van metalen
met aansteker, goedkoper, minder energieverbruikende en beter recyclebare materialen. Door de unieke combinatie van superieure eigenschappen, grafeen kan worden gebruikt om volledig flexibele NFC-antennes te produceren."

"De mogelijkheid om volledig flexibele op grafeen gebaseerde NFC-antennes te produceren, toont toekomstige toepassingen zoals draagbare NFC-tags die communiceren met smartphones en andere apparaten. We hebben een NFC-antenne ontwikkeld met verschillende grafeenderivaten. Verschillende ontwerpen, materialen en configuraties werden bestudeerd en getest. De grafeenantennes zijn gelamineerd op verschillende substraten zoals PET, PVC, Kapton, verder werd een draagbare antenne van zijde/grafeenpapier gemaakt. Deze technologie zou verder ontwikkeld kunnen worden op het gebied van flexibele elektronica en communicatietechnologie."

De volledig flexibele grafeen NFC-demonstrators werden getest met een smartphone via de NFC-lezer-app door de Graphene Flagship-partner STMicroelectronics, met een goede functionaliteit, zowel plat als vast op gebogen objecten.

“Dat laten we zien, als deze aanpak op de juiste manier wordt uitgevoerd, de grafeenantennes kunnen direct in werkende apparaten worden gebruikt, zonder extra afstemming van, bijvoorbeeld, software of hardware van de interactieve apparaten. Eindelijk, enkele volledig werkende grafeen-smartcards werden voorbereid om als elektronische sleutels te worden gebruikt, visitekaartjes en andere typische NFC-toepassingen. We nemen deel aan de Composite Europe 2016 om nieuwe industriële samenwerkingspartners te vinden om de op grafeen gebaseerde NFC-antennes te ontwikkelen tot grootschalige productie, ', zegt Vincenzo Palermo.