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石墨烯掌握着解锁可穿戴设备的钥匙

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-06-04  来源:新材料在线  浏览次数:2111
核心提示:石墨烯掌握着解锁可穿戴设备的钥匙一个包含来自英国埃克塞特大学的教授MonicaCraciun在内的国际科学家团队,成功开创了一个新的技
 石墨烯掌握着解锁可穿戴设备的钥匙

一个包含来自英国埃克塞特大学的教授Monica Craciun在内的国际科学家团队,成功开创了一个新的技术,将透明、柔性的石墨烯电极嵌入通常用于纺织品行业的织物之中。

这一发现可以革命性地改变可穿戴电子设备的生产,如含电脑、手机和MP3播放器的衣服,这些衣服重量轻,坚固耐用,并且易于运输。

这项国际合作研究,包括来自埃克塞特大学的石墨烯中心,里斯本的系统工程和计算机及微系统和纳米技术(INESC-MN)研究所,和葡萄牙的里斯本和阿维罗大学,以及比利时纺织研究中心(CenTexBel)的专家们,该文章发表在领先的科学杂志《Scientific Reports》上。

这项工作的共同作者,Craciun教授说:“这是未来可穿戴式电子设备的关键点。其潜力已经存在了很多年,透明且柔性的电极已经广泛应用于塑料和玻璃。例如,但这是纺织电极被真正嵌入在纱线的首个例子。其使用的可能性是无限的,包括纺织GPS系统,生物医学监测,人身安全或为那些谁是感觉甚至受损的通讯工具。唯一的限制真的是我们自己的想象力。”

石墨烯是能够导电的最薄的物质,只有一个原子厚。它是非常柔性的,并且是已知最强的材料之一。科学家和工程师一直在竞争和比赛,以适应近年来在可穿戴式电子设备中对石墨烯使用的需求。

这个新的研究已经表面“单层石墨烯”具有很大的吸引力,可以作为可穿戴电子设备的透明电极,因为它具有优异的电学,机械和光学性能。这项研究中石墨烯是由化学气相沉积(CVD)法制备,即在铜箔上生长,利用的是Moorfield最近开发出一种最先进的nanoCVD系统。

这个合作团队建立了一种技术,可以把石墨烯从铜箔转移到聚丙烯纤维上,后者是一种已经在纺织工业中普遍应用的材料。

来自INESC-MN和阿维罗大学的领导该研究团队的Helena Alves博士说:“可穿戴技术的概念正在形成,但至今为止,充分嵌入纺织品的透明和柔性的技术不存在的。因此,石墨烯纺织品的发展和整合过程,会将其商业化应用带入新的纪元。”

来自INESC埃克塞特大学工程系Craciun教授的科研团队的前博士后研究员,以及副研究员Ana Neves博士补充说:“我们的生活被织品包围着,我们的家里或办公室的地毯,我们汽车里的座椅,以及显而易见的我们所有的服装。电子设备加入面料之中肯定会是一个改变游戏规则的现代技术。”

“所有的电子设备都需要布线,因此,这种方法中第一个需要解决的问题是,开发各面相同、质轻和舒适的导电纺织纤维。我们已开发的方法,通过涂敷它们来制备透明导电纺织纤维与石墨烯,将会打开新的在纺织纤维上整合电子设备的新局面。”

来自CenTexBel的智能纺织品专家Isabel De Schrijver博士说:“可穿戴电子产品的成功,制造了一个颠覆性的技术,在广泛的应用领域都具有很大潜力。我们对这一突破的潜力感到非常兴奋,并期待它可以使用在未来的电子产业。”

来自埃克塞特大学的本研究的合作者之一,Saverio Russo教授,补充说:“这一突破也将培育新的变革和交叉研究方向,将使从医疗到国防在内的广泛领域获益。”

2012年,来自埃克塞特大学的石墨烯科学中心的Craciun教授和Russo教授,发现了GraphExeter,一种三氯化铁三明治样的分子层,夹在两层石墨烯层之间,获得了一个全新的系统,成为最著名的可以导电的透明材料。还是这个同一个团队,最近发现,GraphExeter同时还比许多显示工业中常用的透明导体更加稳定。

 
 
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