施以一定电压，石墨烯制成的天线就能在微波波段实现调谐。这一最新研究由罗马尼亚、希腊、意大利和爱尔兰的科学家利用Graphenea提供的石墨烯共同完成，研究结果发表在著名的应用物理快报上。

 

石墨烯微波天线

由于金属和其他导体在频率高于数十兆赫时会遭受重大损失，因此高频电子线路一直是个复杂问题。高速振荡的电子器件会使材料产生摩擦热，使能量以热能的形式损失。

而石墨烯则不同。由于石墨烯中载流子的奇特行为，高速振荡引发的能量损失极少。这一优势使得石墨烯可用于频率接近太赫兹的晶体管中。（1太赫兹为1000兆赫）

微波在通信、导航、雷达和无线电天文领域极为重要，研究人员一直试图寻找合适的材料来制备能利用外部电压进行调节的天线。利用铁电体、铁磁体或液晶制备天线已经取得一定进展，尽管这些材料制成的天线均有可调性，但都能量损失严重，导致天线的效率降低。

而现在研究人员研发出一种石墨烯天线，该天线能够在微波波段由外部电源实现调谐。采用简单的制备方法和利用化学气相沉积法制备的石墨烯，研究人员展示了在标准基底上如何仅仅施加电压就能在重要频段调节该石墨烯天线的天线效率和工作频率。研究人员能用标准微波模型工具很好地解读该天线的现象，说明该天线可用于其他更复杂的电路。

这项研究还表明，与微波段厘米级的天线相比，这种石墨烯天线体型微小，能将波射向两个方向。根据应用的不同，这一现象既可能有益也可能有害，方向问题可通过在天线背面增设一薄反射片加以控制。该天线整体仅有1毫米厚，平面直径约4英寸，是世界上最小的微波天线。

这篇论文的作者预言这种石墨烯天线将主要用在允许通讯频道切换的射频通讯中。相反地，该种天线还可以作为无线电频率感应器。根据石墨烯旗舰应用路线图，无线电频率和太赫兹应用将是石墨烯最突出的应用。

新材料在线编译整理——翻译：李湖燕      校正：摩天轮