Graphene Microchip Promises Faster Transmission

A new microchip undergoing testing in Switzerland has the potential to greatly speed up wireless communica

A microchip developed by scientists from EPFL and tested at the University of Geneva uses graphene to filter out unwanted radiation and could greatly speed up wirele ss data transmission. (Source: EPFL) tions.

Scientists from Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne and the University of Geneva have created and are testing a microchip that filters out unwanted radiation with the help of graphene that could allow future devices to transmit wireless data ten times faster. Moreover their microchip works in a frequency band that is currently empty, called the terahertz gap.
How It Works
Graphene is both opaque and transparent to electromagnetic waves, a remarkable property that can be used in future wireless devices to filter out unwanted signals for faster data transmission.

As explained by its developers, the new graphene-based microchip works by protecting sources of wireless data from unwanted radiation, ensuring that the data remain intact by reducing source corruption.The graphene content in the microchip filters out radiation in much the same way as polarized sunglasses. The vibration of radiation has an orientation. Like polarized glasses, the graphene-based microchip makes sure that radiation that only vibrates a certain way gets through. In this way, graphene is both transparent and opaque to radiation, depending on the orientation of vibration and signal direction. The Swiss researchers used this property to create a device known as an optical isolator.
Moreover the microchip works in what’s known as the terahertz range, a frequency band that is currently undeveloped. Terahertz radiation falls in between infrared and microwave radiation in the electromagnetic spectrum.
Today’s electronic devices transmit data in the gigahertz range, which has its technological limitations. Many scientists believe that if this terahertz bandwidth can be exploited, it would unlock the door to much faster smartphones, tablets and wireless communications in general. Not only could data transmit faster, but device users would experience better sound and image quality as well.
The researchers believe the new microchip addresses this unmet need and will bring terahertz technology another step closer to reality.

fonte: http://electronics360.globalspec.com/article/6552/graphene-microchip-promises-faster-transmission

Graphene microbots slurp lead from polluted water

Tiny self-propelled microbots can remove up to 95 percent of the lead in wastewater produced by industrial activity.

Humans are pretty effective at messing up everything. Look at all the tech we use. It doesn't come without a cost. Manufacturing electronics and batteries produces contaminants such as lead, cadmium, mercury, arsenic and chromium, none of which is particularly good for living organisms.
To help combat this destructive effect, an international team of researchers has developed a school of tiny microbots, each smaller than the width of a human hair, which is capable of removing lead particles from contaminated water more efficiently than previously developed methods.
The robots are shaped like tiny tubes, in three layers. Graphene oxide on the outside absorbs lead particles from the water. The middle layer is nickel, which allows external control of the robots using a magnetic field. The inner layer is platinum, which gives the robots self propulsion by adding hydrogen peroxide to the water. This interacts with the platinum, which decomposes the hydrogen peroxide into water and oxygen, propelling the microbot forwards.

The team writes in their paper, published in the journal Nano Letters, that a swarm of the microbots can reduce the amount of lead in water from 1,000 parts per billion to just 50 parts per billion, a reduction of 95 percent, in just 60 minutes.
Obviously this is dependent on the amount of water and number of microbots, but what makes it even more impressive is that the robots can be reused. The same magnetic field that controls the microbots can be used to retrieve them. They can then be cleaned and used again.

Moreover, the lead ions that have been cleaned off the microbots can be reused too.

This is a new application of smart nanodevices for environmental applications," co-author Samuel Sánchez of the Max Planck Institute for Intelligent Systems in Germany told Phys.org.
"The use of self-powered nanomachines that can capture heavy metals from contaminated solutions, transport them to desired places and even release them for 'closing the loop' -- that is a proof-of-concept towards industrial applications."
The next step in the research is to develop microbots that can clean up a much wider range of industrial pollutants, while trying to reduce the costs of fabrication.

fonte:http://www.cnet.com/news/graphene-microbots-slurp-lead-from-polluted-water/

Supercondensatori in grafene per i futuri indossabili

I ricercatori della Rice University hanno realizzato un microsupercondensatore in grafene che potrebbe sostituire le tradizionali batterie.

Luca Colantuoni, 7 dicembre 2015, 16:17

Circa un anno fa, i ricercatori della Rice University avevano sviluppato un metodo per produrre grafene utilizzando un laser controllato dal computer. La tecnica è stata più volte migliorata fino ad ottenere un laser-induced graphene (LIG) che potrebbe essere impiegato per realizzare microsupercondensatori flessibili per dispositivi indossabili. L’energia immagazzinata è superiore a quella dei condensatori tradizionali e la densità di potenza è due ordini di grandezza maggiore rispetto alle comuni batterie.

I normali condensatori accumulano energia e la rilasciano molto velocemente, a differenza delle batterie agli ioni di litio che impiegano molto tempo per la ricarica e rilasciano l’energia quando serve. I microsupercondensatori della Rice University offrono una velocità di carica 50 volte maggiore delle batterie e si scaricano molto più lentamente dei condensatori tradizionali. La capacità è di 934 microfarad, mentre la densità di energia è pari a 3,2 milliwatt per centimetro cubo. Secondo i ricercatori, la loro durata è praticamente infinita, in quanto possono essere piegati ripetutamente oltre 10.000 volte.
Il LIG è stato ottenuto riscaldando con un laser controllato dal computer un foglio di plastica in poliimmide e lasciando intatto lo strato superiore di carbonio. Ciò che rimane è una forma di grafene. I ricercatori hanno quindi trattato il LIG con biossido di manganese mediante elettrodeposizione e ricavato gli elettrodi positivo e negativo.
Attualmente i microsupercondensatori possono integrare le batterie ad alta potenza, ma in futuro potrebbero sostituire completamente la batterie come sistemi di storage che si ricaricano in pochi minuti. La caratteristiche sorprendente è che si tratta di supercondensatori in plastica.

fonte:http://www.webnews.it/2015/12/07/supercondensatori-grafene-indossabili/

Gli inchiostri al grafene per gli schermi flessibili

L’Istituto italiano di Tecnologia ha presentato il suo brevetto originale al Mobile World Congress

Lorenza Castagneri, BARCELLONA 25/02/2016

Lo sviluppo dei cellulari flessibili si arricchisce di una scoperta Made in Italy: speciali tipi di inchiostro di grafene con cui è possibile stampare circuiti elettronici pieghevoli, i componenti fondamentali degli smartphone arrotolabili di cui Samsung ha già presentato un primo prototipo. Il brevetto è stato messo a punto a Genova, nei laboratori dell’Istituto italiano di Tecnologia, che ha presentato la sua invenzione a Barcellona, durante il Mobile World Congress.

Il risultato è arrivato dopo due anni e mezzo di ricerca condotta nei Graphene Labs dal direttore Vittorio Pellegrini e dal suo team. «Si tratta di inchiostri del tutto simili a quelli che ci sono nelle nostre stampanti e che si possono produrre in grandi quantità», racconta: «La differenza è che contengono il grafene, il materiale più flessibile al mondo, noto per le sue caratteristiche di conducibilità elettrica, flessibilità e robustezza, che noi, per primi, abbiamo mescolato con altri liquidi a base di plastica per dare vita ai circuiti con sarà realizzata la tecnologia deformabile del futuro».

Con gli inchiostri al grafene dell’Iit si potrà produrre tutto un cellulare pieghevole, dallo schermo alla batteria. «Che, nel caso del prototipo che era stato presentato da Samsung era ancora rigida», aggiunge Pellegrini. Ma nella sua testa ci sono una miriade di prodotti hi-tech che potrebbero sfruttare la scoperta. «Penso, per esempio, a giacche dotate di pannelli fotovoltaici oppure schermi Tv, strumenti che devono anzitutto essere deformabili ma anche garantirsi l’autonomia energetica per diverse ore», racconta.

I primi prototipi di device con questa tecnologia arriveranno, secondo le stime del ricercatore, già entro i prossimi tre anni. Proprio Pellegrini, assieme ad alcuni colleghi di laboratorio e a partner privati, sempre a Genova ha appena dato vita a BeDimensional, una startup per lo sviluppo commerciale degli inchiostri al grafene. Tra i loro clienti ci sono già alcuni grandi nomi internazionali del mondo delle telecomunicazioni. «Che, naturalmente, non possiamo citare», dice. Ma alla nuova impresa si è avvicinata anche Momodesign, per realizzare un nuovo casco, più leggero e al tempo stesso più resistente.  

Pareti intelligenti producono energia grazie al grafene

Il materiale riesce a assorbire anche luce

01 marzo, 18:38

Pareti intelligenti che catturano luce e calore, finestre in grado di produrre energia, e applicazioni per l'internet delle cose: diventano possibili grazie al materiale piu' sottile del mondo, il grafene, che pur essendo leggerissimo, ha battuto ogni record nella capacita' di assorbire la luce. Il risultato e' stato possibile imitando gli occhi delle farfalle notturne e si deve all'universita' britannica di Surrey, che lo ha pubblicato sulla rivista Science Advances.

''In natura esistono soluzioni semplici ma efficaci da cui abbiamo preso ispirazione per rispondere alle sfide tecnologiche del futuro''- ha osservato uno degli autori, Ravi Silva.
''Gli occhi delle falene per esempio - ha proseguito - hanno strutture microscopiche che permettono gli insetti di vedere al buio''. Queste strutture, ha spiegato, incanalano la luce verso la parte centrale degli occhi, con l'ulteriore vantaggio di eliminare i riflessi, che potrebbero essere visti da eventuali predatori. ''Abbiamo usato la stessa tecnica - ha detto Silva - per ottenere un materiale straordinariamente sottile ed efficace nell'assorbire la luce''.

Con lo spessore di un atomo, il grafene deriva dalla grafite, il materiale di cui sono fatte le comuni matite, e la sua scoperta e' stata premiata nel 2010 con il Nobel. Il materiale ha proprieta' straordinarie: conduce elettricita' come il rame, non ha rivali come conduttore di calore, inoltre e' completamente trasparente. Tuttavia, il grafene e' inefficiente per le applicazioni ottiche, perche' assorbe solo il 2,3% della luce che lo colpisce.

Ispirandosi agli occhi delle farfalle notturne, i ricercatori coordinati da Jose' Anguita hanno creato dei minuscoli canali nel grafene che ne hanno migliorato la capacita' di assorbire la luce del 90%. Il passo successivo sara' utilizzare questo materiale per realizzare nuove celle solari, molto piu' efficaci di quelle attuali nell'assorbire la luce, carta da parati e 'finestre intelligenti' in grado di produrre energia raccogliendo calore e luce. Tutte queste tecnologie, inoltre, potrebbero essere messe in comunicazione fra loro attraverso l'internet delle cose.

fonte: http://www.ansa.it/scienza/notizie/rubriche/energia/2016/03/01/pareti-intelligenti-producono-energia-grazie-al-grafene_f999f5b7-b328-4ef0-9dc1-bd2b1fe8192c.html

Diabete, un cerotto invisibile al grafene monitora e tiene sotto controllo la glicemia

Anziché attraverso il sangue con una puntura, i livelli di glicemia o zucchero possono essere monitorati costantemente per mezzo di un cerotto invisibile al grafene che analizza i livelli contenuti nel sudore e, nel caso, somministra anche un farmaco

• SPECIALE Diabete

Luigi Mondo mercoledì 30 marzo 2016   

Un cerotto al grafene può monitorare la glicemia nel sangue (© Tashatuvango | shutterstock.com)

Stampa

KOREA – I ricercatori della Seoul National University, in Corea del Sud, hanno sviluppato un metodo non invasivo per monitorare i livelli di glicemia o glucosio nel sangue. È basato su un cerotto al grafene (o graphene), praticamente invisibile, che può essere indossato nel polso. Il tutto senza più dover, per esempio, bucare un dito per raccogliere la goccia di sangue per analizzare la glicemia.
Questione di sudore
Il nuovo dispositivo funziona analizzando il sudore, e si attiva quando ve ne sia una presenza sufficiente. È molto sensibile, grazie all’utilizzo combinato di grafene e oro che migliora l’attività elettrochimica e la sensibilità biochimica del sistema. Il cerotto può essere collegato a un analizzatore elettrochimico portatile con duplice funzione: generatore e trasmettitore dati wireless. Il dispositivo è piuttosto facile da usare e i dati possono poi essere facilmente inviati a uno smartphone o un tablet.
Non solo monitoraggio
Il cerotto ha una marcia in più. Non solo monitora i livelli di glucosio nel sangue, ma è in grado di attivare una risposta medica, nel caso necessiti. Per esempio, se rileva un eccesso di glucosio nel sangue (o iperglicemia) innesca il rilascio di metformina, un farmaco comunemente usato per trattare il diabete di tipo 2. L’infusione del farmaco avviene per mezzo di appositi micro-aghi. I ricercatori, dopo questo primo studio, intendono approfondire i test per poter arrivare in tempi brevi alla produzione di una versione definitiva del dispositivo che i pazienti diabetici possano utilizzare. Lo studio è stato pubblicato su Nature Nanotechnology

fonte:http://salute.diariodelweb.it/salute/articolo/?nid=20160330_378741