德雷塞尔大学 德雷克塞尔大学的研究人员已经生产出由一种叫做MXene的二维材料制成的灵活的喷涂天线，其性能指标与当前的电信技术相当
学分:德雷塞尔大学(韩) 新的天线非常薄，可以安装到位，而且足够坚固，可以在第五代(5G)移动设备使用的带宽上提供强信号
德雷克塞尔大学的研究人员最近报告了这种天线的性能结果，这种天线由一种叫做MXene的新型二维材料制成，可能会对移动、可穿戴和互联的“物联网”技术产生影响
在Drexel开发仅两年多的MXene天线，其性能已经接近当今市场上大多数移动设备中的铜天线，但好处是其厚度和重量仅为前者的一小部分
“这种通信性能与极薄、灵活和耐用的结合为天线技术树立了新的标准，”尤里·戈戈茨说
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他是德雷克塞尔工程学院材料科学与工程的巴赫教授，也是最近发表在《高级材料》杂志上的一篇关于MXene天线的论文的主要作者
“虽然铜天线在相当长一段时间内一直是性能最佳的，但它们的物理限制阻碍了联网和移动技术实现许多人预测的巨大飞跃
由于其独特的特性，MXene天线可以在物联网技术的发展中发挥重要作用
" 虽然移动通信公司目前正处于引入5G技术的风口浪尖，5G技术可以利用电信频谱中较少使用的部分来实现更快的数据传输，但它可能会成为新技术的标准操作范围
除了达到性能能力之外，未来设备的天线还必须能够在电话和计算机电路板之外的各种环境中表现出色
据Gogotsi说，这使得MXene成为新天线的一种有吸引力的材料，因为它可以喷涂、丝网印刷或喷墨印刷到几乎任何基底上，并且在不牺牲性能的情况下保持柔性
德雷克塞尔大学的研究人员开发的超薄喷雾型MXene天线的性能与目前第五代电信技术中使用的天线相当
学分:德雷塞尔大学(韩) “一般来说，铜天线阵列是通过蚀刻印刷电路板制造的，这是一个很难在柔性基板上进行的过程，”康美韩博士说
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的博士后研究员
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德雷克塞尔纳米材料研究所谁对这项研究做出了贡献
“这使MXene具有明显的优势，因为它分散在水中产生一种墨水，这种墨水可以被喷射或印刷到建筑物的墙壁或柔性基底上，以制造天线
" 在这篇论文中，戈戈齐和他的合作者，包括加里·弗里德曼教授，博士
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，和Kapil Dandekar，博士
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德雷克塞尔工程学院电气和计算机工程系的沃伦·科尔豪教授报告了三套喷涂MXene天线的性能，它们比类似的铜天线薄7-14倍，轻15-30倍，甚至比一层油漆还要薄
他们在实验室和开放环境中测试了天线的关键性能指标，即天线将功率转换成定向波的效率——增益、辐射效率和方向性
他们在通常用于电信的三个无线电频率上进行测试，其中一个频率是5G设备的目标工作频率
在每种情况下，MXene天线的性能在铜天线的5%以内，性能随着天线厚度的增加而增加
性能最好的MXene贴片天线约为标准铜天线厚度的七分之一，其效率是16的铜天线的99%
开放环境中的4 GHz频率
MXenes的效率也是在5G带宽下运行的铜缆产品的98%
它们的性能超过了其他几种被考虑用于天线的新材料，包括银墨水、碳纳米管和石墨烯
而且，重要的是，当MXene天线经受多达5000次弯曲循环时，这些性能数字并没有放弃——这是远远超过其同类材料的耐久性标志
“MXene在制造方面的可扩展性和环境可持续性已经得到了很好的确立，对于这种材料来说，现在与当今市场上最好的材料同步实现性能目标无疑是一个重大的发展，”Gogotsi说
“随着我们继续测试各种涂层模式和技术，同时进一步优化MXene材料的成分，我预计它们的性能会继续提高
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