編者按:國人常沾沾自喜,我國石墨烯產業化居世界之首。豈不知我國石墨烯產業相對集中在導電、導熱、機械增強等相對簡單的添加劑作用?,而包括霍爾效應傳感器、集成電路等電子元器件才是真正發揮石墨烯物理特性的方向?。數年前,曾有企業聯系筆者要求研發石墨烯霍爾傳感器,但是由于資金問題半途而廢,現在英國的類似產品已經上市,遺憾啊?!?
Paragraf是石墨烯基轉換電子傳感器和器件的領導者,已經證明了它的石墨烯霍爾效應傳感器能夠承受高水平的輻射。這一發現基于國家物理實驗室(NPL)的測試,證明了“未包裝”的霍爾效應傳感器可以用于太空等高輻射環境。該項目由英國創新機構Innovate UK資助。
Paragraf GHS09CC sensor on test assembly
霍爾效應傳感器用于測量磁場的大小,在從行程感測、速度檢測到電流感測的各種應用中是一個關鍵的電子元件。然而,從歷史經驗看,在諸如衛星和核電站等高輻射環境中的電子原件管理面臨著重大挑戰。這是因為傳統的由硅和其他半導體材料制成的傳感器會對中子輻射產生不利的反應,除非它們被封裝在抗輻射的封裝中。這就需要一個更加復雜、漫長和昂貴的制造過程,并且可能需要隨著時間的推移更換傳感器,例如,包裝損壞。
相比之下,國家物理實驗室進行的試驗表明,在暴露于241毫西弗/小時的中子劑量(約為國際空間站預期典型中子劑量率的30000倍)下,Paragraf石墨烯霍爾效應傳感器不會受到這種輻射水平的影響。這是第一次商業上可以買到的被證明不受中子輻射的影響的石墨烯電子元件。在能量和重量的節省和輻射耐受性一樣重要的情況下,例如在衛星和其他空間飛行器上,Paragraf霍爾效應傳感器真的有了自己的功能——只需要pW的功率,重量只有幾分之一克。
Ivor-Guiney
Paragraf的聯合創始人Ivor Guiney聲稱:“國家物理實驗室的發現有可能改變游戲規則,因為這個發現涉及到高性能衛星和核退役等其他關鍵的高輻射應用。由于石墨烯的特殊機械強度和高透明度,我們的霍爾效應傳感器可以可靠地用于高輻射應用,而不需要包裝。這是提高可靠性和耐用性,同時降低制造成本和上市時間的關鍵。”
石墨烯霍爾效應傳感器在高輻射條件下的優越性能,將為在惡劣環境下應用更廣泛的電子產品鋪平道路。由于Paragraf的大面積石墨烯沉積的可擴展制造工藝,很快就有可能生產出其他抗輻射石墨烯電子元件。除傳感器以外,這將有助于確保其他關鍵電子元件即使在惡劣環境下也能可靠耐用。
hector-corte
國家物理實驗室的Héctor Corte Leon補充道:“我們的第一組發現非常有希望,我們現在期待在接下來的幾個月里取得更積極的結果。”測試石墨烯基電子元件是證明它們是否能在惡劣環境中使用的關鍵,因為傳統上,它們的部署受到限制。”來自Paragraf的石墨烯霍爾效應傳感器現在將接受進一步的輻射測試(α、β和γ輻射)以及高頻測試。這有望為電流傳感等關鍵應用開辟新的機遇。該項目由英國創新機構Innovate UK資助,于2019年10月啟動,計劃運行至2020年底。
來自《石墨烯委員會》網址
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