賴斯大學布朗工程學院的研究人員說，由碳??納米管薄膜制成的天線在無線應(yīng)用中的效率與銅一樣高。它們也更堅固，更靈活，并且基本上可以涂在設(shè)備上。

賴斯化學和生物分子工程師Matteo Pasquali實驗室測試了由“剪切對齊”納米管薄膜制成的天線。研究人員發(fā)現(xiàn)，不僅導電膜能夠匹配常用銅膜的性能，還可以使其更薄以更好地處理更高的頻率。

Applied Physics Letters中詳細介紹的結(jié)果推進了該實驗室先前在基于碳納米管纖維的天線上的工作。

主要作者Amram Bengio在科羅拉多州Boulder的美國國家標準技術(shù)研究院(NIST)的設(shè)施中對實驗室的剪切對準天線進行了測試，他進行了研究并撰寫論文，同時在Pasquali的實驗室獲得博士學位。此后，Bengio成立了一家公司，以進一步開發(fā)這種材料。

他說，在目標頻率分別為5、10和14 GHz時，這些天線很容易與金屬對應(yīng)的天線固定在一起。他說：“我們將使用目前甚至在Wi-Fi和藍牙網(wǎng)絡(luò)中都沒有使用過的頻率，但將在即將到來的5G一代天線中使用。”

Bengio指出，其他研究人員認為，基于納米管的天線及其固有特性使它們無法遵循“輻射效率和頻率之間的經(jīng)典關(guān)系”，但是賴斯在更精致的薄膜上進行的實驗證明了它們是錯誤的，因此可以單一比較。

為了制作這些薄膜，萊斯實驗室在酸基溶液中溶解了納米管，其中大多數(shù)是單壁的，最長可達8微米。當散布到表面上時，產(chǎn)生的剪切力促使納米管自對準，這是Pasquali實驗室在其他研究中應(yīng)用的現(xiàn)象。

Bengio說，盡管氣相沉積已廣泛用作批處理金屬的痕量沉積，但液相處理方法卻使其可擴展性更高，連續(xù)天線的制造。

測試膜約為載玻片的大小，厚度在1至7微米之間。納米管通過極具吸引力的范德華力保持在一起，這使材料的機械性能遠遠優(yōu)于銅。

研究人員說，新天線可能既適合于5G網(wǎng)絡(luò)，也適合于飛機，特別是無人駕駛飛機，因為這是重量的考慮。作為用于井下油氣勘探的無線遙測門戶;以及將來的“物聯(lián)網(wǎng)”應(yīng)用程序。

本吉奧說：“由于電磁波在太空中傳播的物理原因，存在局限性。”“我們在這方面沒有任何改變。我們正在改變的事實是，制造所有這些天線的材料比銅要輕得多，更堅固并且更能抵抗各種不利的環(huán)境條件。”

帕斯夸利說：“這是與國家實驗室合作如何大大擴展大學團體影響力的一個很好的例子。”“如果沒有NIST團隊的智力投入和實驗?zāi)芰?，我們永遠不可能完成這項工作。”