剑桥大学 信用:纳米级(2019)
DOI: 10
1039/C9NR00463G 剑桥大学的研究人员已经开发出了可穿戴的电子元件，直接集成到织物中
该设备可用于柔性电路、医疗保健监控、能量转换和其他应用
剑桥大学的研究人员与中国江南大学的同事合作，展示了石墨烯——一种二维形式的碳——和其他相关材料如何直接结合到织物中，产生电容器等电荷存储元件，为可清洗、灵活、佩戴舒适的纺织品电源铺平了道路
发表在《纳米尺度》杂志上的这项研究表明，石墨烯墨水可以用于纺织品，能够储存电荷，并在需要时释放电荷
新的纺织电子设备是基于低成本，可持续和可扩展的聚酯织物染色
这些油墨是通过标准溶液加工技术生产的
在同一团队先前工作的基础上，研究人员设计了可以通过简单染色过程直接涂在聚酯织物上的油墨
该工艺的多功能性允许各种类型的电子元件被结合到织物中
大多数其他可穿戴电子设备依赖于安装在塑料或纺织品上的刚性电子元件
这些产品在许多情况下与皮肤的相容性有限，在洗涤时会损坏，并且由于不透气而穿着不舒服
“其他将电子元件直接结合到纺织品中的技术生产成本很高，并且通常需要有毒的溶剂，这使得它们不适合穿戴，”Dr
剑桥石墨烯中心的菲利斯·托里西和该论文的对应作者
“我们的墨水便宜、安全、环保，只需在织物上叠加不同的二维材料织物，就可以组合成电子电路
" 研究人员将单个石墨烯片悬浮在低沸点溶剂中，沉积在织物上后很容易去除，从而形成由多个石墨烯片组成的薄而均匀的导电网络
随后几个石墨烯和六方氮化硼(h-BN)织物的覆盖创造了一个有源区，使电荷储存
这种织物上的“电池”是可弯曲的，可以承受普通洗衣机的洗涤周期
“使用简单的颜料进行纺织品染色已经有几个世纪了，但我们的结果首次证明，基于石墨烯和相关材料的墨水可以用来生产储存和释放能量的纺织品，”中国江南大学的合著者王朝霞教授说
“我们的流程是可扩展的，可穿戴电子设备的技术发展在复杂性和性能方面都没有根本性的障碍
" 剑桥研究人员所做的工作为基于二维材料的墨水开辟了许多商业机会，从个人健康和福祉技术，到可穿戴能源和数据存储、军用服装、可穿戴计算和时尚
托里西说:“将纺织品转化为功能性能量存储元件可以开辟一套全新的应用，从身体能量收集和存储到物联网。未来，我们的衣服可以整合这些基于纺织品的电荷存储元件，并为可穿戴纺织品设备提供动力。”
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