Исследователи, из Кембриджского университета, трудящегося с сотрудниками в Италии и Китае, показали, как графен – двумерная форма углерода – возможно конкретно напечатана на ткань, дабы произвести интегрированные электронные схемы, каковые удобны для изнашивания и смогут пережить до 20 циклов в обычной стиральной машине.Новые текстильные электронные устройства основаны на недорогой, стабильной и масштабируемой струйной печати чернил на базе графена и других двумерных материалов, и произведены стандартными способами обработки. Результаты изданы в издании Nature Communications.
На базе более ранней работы над формулировкой графеновых чернил для печатной электроники команда проектировала чернила низкой точки кипения, каковые были конкретно напечатаны на ткань полиэстера. Помимо этого, они нашли, что изменение грубости ткани улучшило работу печатных устройств. Многосторонность этого процесса разрешила исследователям проектировать не только единственные транзисторы, но и все-печатные интегрированные электронные схемы, объединяющие активные и пассивные компоненты.Большая часть носимых электронных устройств, каковые на данный момент дешёвы, надеется на жёсткие электронные компоненты, установленные на пластмассе, резине либо текстиле.
Они предлагают ограниченную совместимость с кожей при многих событиях, повреждены, в то время, когда вымыто и неудобны, дабы износиться, по причине того, что они не воздухопроницаемы.«Другие чернила для печатной электроники в большинстве случаев требуют токсичных растворителей и не подходят, дабы носиться, в то время как отечественные чернила и недорогие, надёжные и безвредные для внешней среды, и смогут быть объединены, дабы создать электронные схемы, легко печатая разные двумерные материалы по ткани», сообщил врач Феличе Торризи из Кембриджского Графенового Центра, ведущий создатель газеты.«Цифровая текстильная печать была около на протяжении многих лет, дабы напечатать простые красители на текстиле, но отечественный итог демонстрирует в первый раз, что такая разработка может кроме этого употребляться, дабы напечатать все электронные интегральные схемы на текстиле», сообщил, создают в соавторстве доктора наук Романа Сордана Politecnico di Milano. «Не смотря на то, что мы показали весьма простые интегральные схемы, отечественный процесс масштабируем и нет никаких фундаментальных препятствий техническому прогрессу носимых электронных устройств и с позиций их сложности и с позиций работы».«Печатные компоненты эластичные, моющиеся и требуют малой мощности, значительных требований для применений в пригодной электронике», сообщил студент врача философии Тянь Кери, первый создатель газеты.
Работа открывает большое количество коммерческих возможностей для двумерных материальных чернил, в пределах от благополучия и личной технологии здоровья, к преобразованию и пригодному сбору побочной энергии и хранению, армейским предметам одежды, моде и пригодному вычислению.«Превращение текстильных волокон в функциональные электронные компоненты может открыться к совсем новому комплекту заявлений от благополучия и здравоохранения к Интернету Вещей», сообщил Торризи. «Благодаря нанотехнологиям в будущем отечественная одежда имела возможность включить эту основанную на ткани электронику, такую как дисплеи либо стать и датчики интерактивной».Применение графена и другого связанного 2D материала (GRM) чернила, дабы создать устройства и электронные компоненты, интегрированные в ткани и инновационный текстиль, в центре новых технических достижений в умной индустрии текстиля.
Команды в Кембриджском Графеновом Центре и Politecnico di Milano кроме этого вовлечены в Графеновый флагман, финансируемый EC, общеевропейский проект, посвященный обеспечению графена и разработок GRM к коммерческому применению.Изучение было поддержано грантами от Графенового флагмана, Грантом Совместных действий европейского Научного совета, Научным советом Технических Физики и наук, Newton Trust, Интернациональным Научным сотрудничеством Национального Фонда Естествознания Китая и Министерством Науки и техники Китая.
Разработка коммерциализируется Cambridge Enterprise, отделением коммерциализации Университета.