明天的世界将越来越连接 ，连接旧的旧设备和事物都很困难 ，但是它将变得更加容易 。
工程师擅长制作微小天线 。如今，我们可以将天线塞入我们的智能手机或智能手表中，而没有太大麻烦。但是从这些设备的角度来看 ，其中的天线仍然笨重 ，占用太多空间。
现在，费城德雷克尔大学的研究人员在2D天线解决方案上已经开发了薄 ，轻巧且柔软的喷雾剂 ，可以将它们喷涂到日常物品上，无论它们是可穿戴设备还是物有物品的产品 ，遗产建筑物和其他城市基础设施 ，甚至几年来都可以使用的是，它可以将其连接起来 ，甚至几年都可以将其连接起来 ，甚至几年都可以将其连接起来 。前他们在科学进步中发表了工作 。
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Asia Sarycheva博士说，透明的碳化钛天线也是您不想看到天线的任何设备的不错选择。进行研究的Drexel材料科学与工程系的学生 。
“例如 ，使用智能窗口 ，您必须具有透明的电路来发送信号 。或太阳能电池 - 您需要所有的东西才能是透明的。 ”
当然，天线并不是真正的2D，但它非常薄 。它由一种称为MXENE的材料制成 ，其特征在于钛或钼与碳化物或氮化物粘合的金属 。
描述上的喷雾正是听起来的样子。通过将MXENE溶解在水中 ，研究人员会产生一种水基墨水 。
萨里切娃说：“然后，我们可以使用Home Depot的简单喷枪 ，然后喷洒我们想要的形状 。 ”
该组构造的天线约为100纳米厚。为了进行比较 ，当今使用的铜天线的最小厚度约为3,000 nm 。
Drexel的纳米材料研究人员Babak Anasori说：“一旦墨水干燥，它就可以用作天线了 。”
阿纳索里（Anasori）说 ，当他们在2016年发现碳化钛MXENE具有高电磁干扰屏蔽时 ，他们的小组对这种方法产生了兴趣，这向他们建议阻止不需要的电磁信号。他们大约在同一时间注意到 ，研究人员正在使用纳米材料（如碳纳米管）作为天线发表论文。
除了抵抗电磁干扰外 ，像碳化钛这样的MXENES比碳纳米管具有另一个优势 。
他说：“我们有MXENE，其电导率比这些材料更高 。”“当您有溶液并喷洒溶液时 ，MXENE作为批量材料 - 它的电导率比批量的碳纳米管更高。 ”
这就是他们追求MXENES作为可行的候选人所需的所有灵感 ，以与传统的天线和新兴替代品竞争 。早期的测试支持他们怀疑MXENES可以工作 。
Anasori说：“我们在一个简单的测试中获得了与铜天线的性能。 ”因此，他们进一步研究了它 。
有两种制造传统天线的方法 。一种选择是创建一块令人难以置信的薄金属，并从中切出所需的天线。另一个选择是从纳米粘贴中构建它 。在两种情况下 ，问题都在于产生金属或纳米糊的薄片所需的加工量 。即使那样 ，相对于小型设备工程师想要将它们放入的小型设备，天线仍然很大。
2D可喷涂天线解决了这些问题 。它们不仅更轻 ，而且不需要大量的处理即可创建 。
“我们可以通过几个步骤来制定我们的 ，”阿纳索里说。开发MXENES的制造没有复杂的制造 - 只需加水即可喷洒所需的任何天线。
MXENES还可以克服一个原理，该原理限制了金属天线的薄度 ，称为皮肤深度 。简而言之 ，太薄的金属无法有效地将电流传递到其表面上，从而阻碍了其充当天线的能力 。像MXENE这样的2D材料似乎并没有共享此限制。
Sarycheva说：“ Mxene皮肤深度的常规公式为100微米 。 ”或比团队构造的天线厚约六个数量级 。
然而 ，他们的天线仍然没有麻烦。就是说 ，尚不清楚为什么像皮肤深度这样的原理不适用于Mxene之类的材料 。
Sarycheva说：“我们想进一步挖掘皮肤深度在2D纳米级上的工作方式 。 ”
Anasori说，它们的天线可以很容易地用于智能手机或封闭天线的其他设备等设备中。由于他们目前的溶液是水性的 ，并且MXENES是亲水性的 ，因此天线将在再次弄湿后立即从任何表面上脱落 。
这就是为什么团队现在正在探索用于用作解决方案而不是水的新复合材料的原因，这将打开可喷涂天线的门，用于在潮湿或潮湿环境中应用 。该团队正在寻找的一种选择是将MXENE悬挂在简单的聚合物中。
Anasori说：“基本方面还有很多工作要做 ，还有我们想探索的许多其他应用程序 。”除了从透明性质中受益的设备（如智能窗户或太阳能电池板）外 ，萨里切瓦（Sarycheva）认为，这些天线对无效商店中产品的RFID很适合 。但是他们的猜测并没有结束。
Anasori说：“就透明天线而言 ，我们相信有一些我们无法想象的应用。 ”
资料来源：Drexel大学
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