Разработаны графеновые датчики, которые могут перевернуть "интернет вещей"

Дешёвые, готовые к серийному производству, не требующие источника питания, способные подключаться к любой беспроводной сети. Именно так можно описать датчики, разработанные командой учёных из Манчестерского университета во главе с Чжижумом Ху (Zhirun Hu) Результаты работы опубликованы в журнале Scientific Reports.

Будильник, командующий кофеварке, в котором часу сварить для хозяина утренний кофе. Кухонный комбайн, заказывающий продукты, из которых приготовит обед. Всё это не сцены из произведений Кира Булычёва, а наше ближайшее будущее, уверяют апологеты интернета вещей.

Научная группа из Манчестера приблизила это светлое будущее на ещё один шаг, создав уникальные датчики влажности воздуха. Основой прибора послужил "слоёный пирог", или, как говорят специалисты, гетероструктура из графена и оксида графена. Отметим, что последним термином обозначается целый класс производных графена, содержащих кислород и водород, то есть в данном случае слово "оксид" не означает "соединение химического элемента с кислородом".

Новые устройства обладают целым рядом замечательных свойств. Во-первых, они изготовляются дешёвым методом печати, так что от опытных образцов легко перейти к серийному производству. Во-вторых, они совместимы с такими популярными беспроводными технологиями, как Wi-Fi и 5G. Наконец, они не требуют источника питания.

Дело в том, что такой датчик работает как RFID-метка, которые мы часто встречаем в современных супермаркетах. Он представляет собой антенну, которая откликается на радиосигнал частотой в несколько гигагерц. Под воздействием воды меняется диэлектрическая проницаемость оксида графена, а вместе с ней и резонансная частота и некоторые другие характеристики антенны. Получается, что "данные, записанные на метке" зависят от уровня влажности.

Как сообщается в пресс-релизе исследования, новую технологию можно использовать в любых процессах, требующих контроля влажности, от производства продуктов питания до переработки ядерных отходов.

Координатор проекта Константин Новосёлов, получивший за открытие графена Нобелевскую премию, замечает: "Это первый пример технологии печати, в которой несколько двухмерных материалов объединяются для создания функционального устройства, которое сразу же подходит для промышленного применения".

Заметим, что "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) не раз писали о замечательном материале графене, который прочнее стали и проводит ток лучше меди. Он помогает создавать гибкую электронику, долговечный асфальт, фильтры для воды и даже искусственную кожу. Кажется, что решение любой проблемы человечества скоро можно будет сформулировать как "просто используйте графен".