Интернет вещей (IoT) коренным образом изменил наш образ жизни и деятельность, поскольку он влияет на мобильность, делает дома умными и фабрики более производительными.

Эта система взаимосвязанных устройств долгое время присутствовала в нашей повседневной жизни, начиная с первого модифицированного торгового автомата Coke, который мог сообщать о своем инвентаре и, таким образом, самостоятельно управлять его запасами, до современных гаджетов, которые мы имеем в «умный дом» для создания идеализированной среды обитания. За последние 30 лет произошла революция, связанная с передачей данных по сетям и системам без необходимости обмена между людьми или между компьютерами.

Теперь исследователи из Университета Манчестера считают, что графен может сыграть важную роль в формировании будущего IoT. Недавно команда разработала датчики влажности, которые построены путем наложения оксида графена поверх графена, встроенного в RFID, создавая таким образом работоспособную структуру с возможностью подключения к беспроводной сети.

Команда считает, что датчики собирают свою собственную мощность, что означает, что они могут работать без дополнительной батареи, что сделало бы их более легкими и экономичными. « Беспроводное зондирование без батарей является основой технологии IoTs, позволяющей собирать информацию о непосредственном состоянии объекта без использования батарей», группа заявила в своем исследовании , опубликованный в журнале Природа . Более того, команда считает, что эти новые датчики могут быть легко массово произведены, а компонент без батареи значительно снижает стоимость.

С момента своего открытия в 2004 году Андреем Геймом и Константином Новоселовым в Университете Манчестера графен получил гораздо большую известность. Впоследствии пара получила Нобелевскую премию по физике в 2010 году за свои эксперименты, связанные с двумерным графеном. Применения этого «удивительного материала» широко распространены благодаря достижениям в технологии мобильных аккумуляторов, микроскопии, биологической инженерии и даже в автомобилестроении, поскольку британская компания Briggs Automotive (BAC) в этом году выпустила новый гусеничный автомобиль, в котором каждое углеродное волокно панель кузова была усилена графеном.

Неудивительно, что потенциал этого материала выходит далеко за пределы физического мира и превращается в виртуальный, что влияет на IoT. За последнее десятилетие было подано более 12 000 патентов, связанных с графеном, и коммерческое производство уже началось.

Коллектив Университета Манчестера считает, что графен может быть значительно полезен для приложений IoT из-за его необычных свойств: он способен отслеживать и регистрировать локальные изменения влажности и температуры, а также напряжения в конструктивных элементах. Кроме того, каждый атом графена подвергается воздействию окружающей среды, что означает, что он может даже обнаруживать химические вещества и токсичные газы, потому что он очень чувствителен, говорит команда, «Он способен обнаруживать одну молекулу газа, которая падает на него». Помимо этих уникальных качеств, перспективное будущее для сенсорных технологий, оснащенных RFID-активатором, должно вызывать волнение в определенных отраслях.

Например, этот новый тип датчика без батареи может быть развернут для использования в здравоохранении, так как он не ограничен какой-либо конкретной беспроводной сетью, что означает, что больницы и практика врачей не будут ограничены локальной сетью и могут предложить более широкий диапазон служб наблюдения за пациентами за пределами площадки – датчики способны обнаруживать биологические агенты в организме.

Еще одно подходящее приложение может превратить больницу в «умное» учреждение с обнаружением окружающей среды в режиме реального времени, когда датчики могут передавать информацию, чтобы обеспечить комфортные условия в палатах для удовлетворения потребностей пациента, а также для хранения лекарств при нужной температуре. как меры безопасности.

Тем не менее, этот прорыв не ограничивается сетевыми решениями, как объявила команда, «Волнение не заканчивается этим новым приложением здесь, но приводит к будущим возможностям интеграции этой техники с другими двумерными материалами для откройте новый горизонт применения беспроводных датчиков ». Датчики могут быть установлены на крупномасштабных конструкциях, таких как здания и мосты, обнаруживая напряжения в уязвимых местах, что означает, что работы по техническому обслуживанию и необходимые обновления могут быть выполнены быстро и своевременно.

Этот проект является одной из многих увлекательных сфер в области исследований и разработок технологий на основе графена, и мы должны увидеть реальный потенциал этого материала в ближайшее время. Более того, если IoT сможет извлечь выгоду из удивительного материала, это может означать, что преимущества нашей повседневной жизни параллельны эволюции технологий.