研究人员为可穿戴电子产品开发石墨烯墨水

16-09-2019 |  |  By 罗布卡台

原子厚的碳片可以涂覆到织物上作为油墨制作电池,避免需要对创造障碍的毒性溶剂 可穿戴电子产品。

由石墨烯制成的油墨,二维碳,单原子厚,现在可以用染色过程涂覆到聚酯上,以将电荷存储电荷并在需要时放电。石墨烯油墨由标准溶液处理技术生产。研究人员声称该过程的多功能性将允许不同类型的电子元件编织到油墨涂层织物中。通过组合油墨和覆盖由这些二维材料涂覆的不同织物,可以创建用于连接电子元件的柔性电路。

将GNP /聚酯作为电极和六边形氮化硼/聚酯作为电介质的纺织基电容器的示意图。

信用:Felice Torrisi

“将电子元件直接融入纺织品的其他技术昂贵,生产昂贵的溶剂,这使得它们不适合佩戴,”帝国学院化学部穿戴生物电形讲师, Felice Torrisi.。 “我们的油墨很便宜,安全,环保,可以通过简单地覆盖由织物上的二维材料制成的不同面料来创建电子电路。”在搬到帝国学院之前,Torrisi在剑桥大学石墨烯中心进行了这项研究。 

预计石墨烯墨水技术有望在一系列市场中找到包括个人健康和福祉,可穿戴设备,数据存储,军用服装和时尚的市场的用途。


避免溶剂

剑桥研究人员开始涂层过程 通过将单个石墨烯片悬浮在低沸点溶剂中。将该溶剂,石墨烯混合物沉积在聚酯上,然后通过研究人员所谓的易于过程中的溶剂除去溶剂。结果是聚酯织物,具有薄而均匀的导电网络,包括所有这些单一原子厚石墨烯片。该涂层材料也是超疏水的,这意味着它不会吸水。

通过将石墨烯涂覆的织物覆盖与另一种涂覆的织物,而六边形氮化物涂覆,产生研究人员称之为有源区域。该活动区域可以存储和放电电荷。这种类型的电池柔性,可以在正常洗衣机中承受洗涤周期。

托里西及其同事与中国江南大学合作。江南大学的Chaoxia王教授说:“我们的结果首次展示了基于石墨烯和相关材料的油墨,可以用于生产可以存储和释放能量的纺织品。我们的过程是可扩展的,可穿戴电子设备的技术开发没有基本障碍。“

该研究得到了英国政府的工程和物理科学研究委员会,三位一体学院慈善机构ISAAC牛顿信托,中国国家自然科学基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。


通过Rob Coppinger.

罗布卡台是一家自由职业者科学和工程记者。最初是一家汽车行业生产工程师,他跳进了新闻,并向融合电力到量子计算和军事无人机的各种技术。他住在法国。

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