中國江南大學(Jiangnan University)與英國劍橋大學(University of Cambridge)劍橋石墨烯中心(Cambridge Graphene Centre;CGC)的研究人員合作,設計出一種以基於石墨烯的導電油墨生產導電棉織物的簡單方法。

這種簡單的製程是由CGC研究人員Felice Torrisi及其研究團隊共同開發的,它是一種低成本、具有永續性且環保的導電棉織品製造方法,只需利用基於石墨烯的導電油墨浸漬導電棉紡織品即可實現。

此外,它還利用了Dr. Torrisi以可印刷石墨烯油墨配方實現軟性電子的研究成果。這項研究採用的是化學改質的石墨烯薄片,使其較未改質的石墨烯更能黏著於棉纖維上。

在石墨烯油墨沉積於織物上之後,再透過熱處理步驟改善改質石墨烯的導電性。研究人員表示,化學改質的石墨烯對於棉纖維的粘附性類似於棉紗保持著色染料的方式,使得棉織物可在經過幾次洗滌後仍保持其導電性。

這種油墨能以低成本進行製造,而且在印刷或浸漬後仍棉織物仍保有其機械性能、透氣以及佩戴的舒適性。

20161208 CGC NT01P1 導電石墨烯/棉織物的電子電子顯微鏡影像 (來源:Jiesheng Ren)

研究人員並設計了一種應變感測器,以展示這種新式石墨烯油墨的耐用度——這是因為分散在織物內的奈米薄片網路對於因振動引起的應力極其敏感。研究人員表示,這可作為穿戴式應變感測器,透過這種石墨烯塗層的智慧棉紡織品,能夠可靠地檢測高達500次週期,即使是在一般洗衣機中經過十幾次的洗滌後亦然。

這項研究得到了歐洲研究委員會的Synergy Grant、中國國家自然科學基金會(National Natural Science Foundation of China)國際研究奬學金以及中國科學技術部(Ministry of Science and Technology of China)的贊助支持。

此外,該技術正由劍橋大學商業化部門Cambridge Enterprise進行商用化。

編譯:Susan Hong

(參考原文:Graphene-impregnated cotton fabric becomes electrically conductive,by Julien Happich)