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看石墨烯如何解鎖可穿戴設備?

北京時間05月22日消息,中國觸摸屏網訊,這項國際合作研究,包括來自埃克塞特大學的石墨烯中心,裏斯本的係統工程和計算機及微係統和納米技術(INESC-MN)研究所,和葡萄牙的裏斯本和阿維羅大學,以及比利時紡織研究中心(CenTexBel)的專家們,該文章發表在領先的科學雜誌《ScientificReports》上。

一個包含來自英國埃克塞特大學的教授MonicaCraciun在內的國際科學家團隊,成功開創了一個新的技術,將透明、柔性的石墨烯電極嵌入通常用於紡織品行業的織物之中。

這一發現可以革命性地改變可穿戴電子設備的生產,如含電腦、手機和MP3播放器的衣服,這些衣服重量輕,堅固耐用,並且易於運輸。

這項工作的共同作者,Craciun教授說:“這是未來可穿戴式電子設備的關鍵點。其潛力已經存在了很多年,透明且柔性的電極已經廣泛應用於塑料和玻璃。例如,但這是紡織電極被真正嵌入在紗線的首個例子。其使用的可能性是無限的,包括紡織GPS係統,生物醫學監測,人身安全或為那些誰是感覺甚至受損的通訊工具。唯一的限製真的是我們自己的想象力。”

石墨烯是能夠導電的最薄的物質,隻有一個原子厚。它是非常柔性的,並且是已知最強的材料之一。科學家和工程師一直在競爭和比賽,以適應近年來在可穿戴式電子設備中對石墨烯使用的需求。

這個新的研究已經表麵“單層石墨烯”具有很大的吸引力,可以作為可穿戴電子設備的透明電極,因為它具有優異的電學,機械和光學性能。這項研究中石墨烯是由化學氣相沉積(CVD)法製備,即在銅箔上生長,利用的是Moorfield最近開發出一種最先進的nanoCVD係統。

這個合作團隊建立了一種技術,可以把石墨烯從銅箔轉移到聚丙烯纖維上,後者是一種已經在紡織工業中普遍應用的材料。

來自INESC-MN和阿維羅大學的領導該研究團隊的HelenaAlves博士說:“可穿戴技術的概念正在形成,但至今為止,充分嵌入紡織品的透明和柔性的技術不存在的。因此,石墨烯紡織品的發展和整合過程,會將其商業化應用帶入新的紀元。”

來自INESC埃克塞特大學工程係Craciun教授的科研團隊的前博士後研究員,以及副研究員AnaNeves博士補充說:“我們的生活被織品包圍著,我們的家裏或辦公室的地毯,我們汽車裏的座椅,以及顯而易見的我們所有的服裝。電子設備加入麵料之中肯定會是一個改變遊戲規則的現代技術。”

“所有的電子設備都需要布線,因此,這種方法中第一個需要解決的問題是,開發各麵相同、質輕和舒適的導電紡織纖維。我們已開發的方法,通過塗敷它們來製備透明導電紡織纖維與石墨烯,將會打開新的在紡織纖維上整合電子設備的新局麵。”

來自CenTexBel的智能紡織品專家IsabelDeSchrijver博士說:“可穿戴電子產品的成功,製造了一個顛覆性的技術,在廣泛的應用領域都具有很大潛力。我們對這一突破的潛力感到非常興奮,並期待它可以使用在未來的電子產業。”

來自埃克塞特大學的本研究的合作者之一,SaverioRusso教授,補充說:“這一突破也將培育新的變革和交叉研究方向,將使從醫療到國防在內的廣泛領域獲益。”

2012年,來自埃克塞特大學的石墨烯科學中心的Craciun教授和Russo教授,發現了GraphExeter,一種三氯化鐵三明治樣的分子層,夾在兩層石墨烯層之間,獲得了一個全新的係統,成為最著名的可以導電的透明材料。還是這個同一個團隊,最近發現,GraphExeter同時還比許多顯示工業中常用的透明導體更加穩定。

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