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剑桥科学家将电路纳入织物

时间:2022-01-29 10:50:06 | 来源:
礼貌:来自英国的剑桥大学的科学家,意大利和中国已经能够将可靠,可伸缩和透气的电子电路融入织物,开辟了智能纺织品和可穿戴电子产品的新可能性。该电路采用廉价,安全和环保的墨水制成,并使用传统的喷墨印刷技术印刷。从剑桥大学的研究人员与意大利和中国同事合作,已经证明了石墨烯 - 一种二维形式碳 - 可以直接印刷到织物上以生产舒适的磨损的集成电子电路,可以在典型的洗衣机中存活最多20个循环。新的纺织电子设备基于低成本,可持续和可扩展的喷墨印刷基于石墨烯和其他二维材料的油墨,并通过标准加工技术生产。结果在“自然界”期刊上发表。基于早期的工作对印刷电子产品的石墨烯油墨的制定,该团队设计了低沸点油墨,直接印刷到涤纶面料上。另外,他们发现修改织物的粗糙度改善了印刷设备的性能。该过程的多功能性允许研究人员不仅设计单个晶体管,而是全印刷的集成电子电路,组合主动和无源元件。最具可佩戴的电子设备,目前可穿戴安装在塑料,橡胶或纺织品上的刚性电子元件。这些在许多情况下都提供了有限的兼容性,在许多情况下都会受到损坏,因为它们不透气而感到不舒服。“印刷电子产品的其他墨水通常需要有毒溶剂,不适合穿着,而我们的墨水既便宜,安全和环保,可以通过简单地在织物上印刷不同的二维材料来组合来创建电子电路,“剑桥石墨烯中心博士说,纸上的高级作者。”数字纺织印刷已经几十年来,在纺织品上打印简单的着色剂,但我们的结果首次演示了这种技术也可用于在纺织品上打印整个电子集成电路,“PoliteCnico di Milano罗马圣丹教授说。“虽然我们展示了非常简单的集成电路,但我们的过程是可扩展的,并且在其复杂性和性能方面都没有对可穿戴电子设备的技术开发的根本障碍。”“印刷部件柔性,可清洗,需要低功耗,博士学位的第一作者,博士学生田凯莉说,博士学生的首次作者表示,博士学位的要求。这项工作为二维材料墨水提供了许多商业机会,从个人健康和福祉技术,可穿戴能源收获和储存,军事服装,可穿戴的计算和时尚。“将纺织纤维转向功能性电子元器件可以从医疗保健和福祉到互联网上的全新一组应用程序,”Torrisi说。“由于纳米技术,未来我们的衣服可以融入这些纺织品的电子设备,例如显示器或传感器,并成为交互式。”使用石墨烯和其他相关的2D材料(GRM)油墨可以创建集成的电子元件和装置集成到织物中的电子元件和器件而创新的纺织品是智能纺织工业新技术进步的中心。剑桥石墨烯中心和Politecnico di Milano的团队也参与了石墨烯旗舰,这是一个致力于将石墨烯和GRM技术推向商业应用的EC资助的泛欧项目。该研究得到了石墨烯旗舰的补助金,欧洲研究委员会的协同授予,工程和物理科学研究委员会,牛顿信托,中国国家自然科学基金的国际研究奖学金和中国科学技术部。该技术是由大学商业化臂的剑桥企业商业化。(SV)

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