可清洗、可穿戴的類電池設備能直接織成衣服！

劍橋大學研究人員開發出了可直接嵌入織物的可穿戴電子元件。該設備可用於柔性電路、醫療監控、能量轉換和其他應用。劍橋大學研究人員與中國江南大學的同事合作，展示了石墨烯(一種二維形式的碳)和其他相關材料如何能直接融入織物中，生產電容器等電荷存儲元件，從而為基於紡織品的可清洗、靈活、佩戴舒適的電源鋪平了道路。這項發表在《納米尺度》上的研究表明，石墨烯墨水可以用於紡織品中儲存電荷，並在需要時釋放電荷。

新型紡織電子設備以低成本、可持續、可伸縮的滌綸織物染色為基礎。油墨採用標準溶液處理技術生產。在該團隊之前研究基礎上，研究人員設計了一種油墨，這種油墨可以通過簡單的染色過程直接塗在聚酯織物上。該工藝的通用性允許各種類型的電子元件被納入織物。大多數其他可穿戴電子產品依賴於安裝在塑料或紡織品上的剛性電子元件。在許多情況下，它們與皮膚的兼容性有限，在清洗時受損，戴起來不舒服，因為它們不能呼吸。

劍橋石墨烯中心Felice Torrisi博士是該論文的通訊作者說：其他將電子元件直接融入紡織品的技術生產成本高昂，而且通常需要有毒溶劑，這使得它們不適合穿，「我們的油墨便宜、安全、環保，只要把二維材料製成的不同布料疊加在布料上，就可以組合成電子電路。研究人員將單個石墨烯薄片懸浮在低沸點溶劑中，這種溶劑在沉積到織物上後很容易去除，從而形成由多個石墨烯薄片組成薄而均勻的導電網路。

隨後幾層石墨烯和六方氮化硼(h-BN)織物的疊加創造了一個活躍區域，使電荷存儲成為可能。這種織物上的「電池」是可彎曲的，可以承受普通洗衣機的洗滌周期。研究報告的合著者、中國江南大學王朝霞教授說：用簡單的顏料染紡織品已經有幾百年的歷史了，但我們的研究結果首次證明，基於石墨烯和相關材料油墨可以用來生產儲存和釋放能量的紡織品，流程是可擴展的，在複雜性和性能方面，可穿戴電子設備的技術發展沒有根本障礙。

劍橋大學研究人員的工作為基於二維材料的墨水打開了許多商業機會，從個人健康和福祉技術，到可穿戴能源和數據存儲、軍用服裝、可穿戴計算和時尚。將紡織品轉變為功能性儲能元件，可以開啟一套全新的應用，從身體能量收集和存儲，到物聯網。未來，我們的衣服可以將這些基於紡織品的充電儲能元件和可穿戴紡織設備結合起來。

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