Масштабоване виробництво електронного текстилю на основі графену
Назмул Карім
† Національний інститут графена (NGI), Університет Манчестера, Бут Стріт Схід, Манчестер M13 9PL, Великобританія
Шайла Афродж
† Національний інститут графена (NGI), Університет Манчестера, Бут Стріт Схід, Манчестер M13 9PL, Великобританія
‡ Школа фізики та астрономії, Університет Манчестера, Оксфорд-роуд, Манчестер M13 9PL, Великобританія
Сіруй Тан
§ Школа матеріалів, Університет Манчестера, Оксфорд-роуд, Манчестер M13 9PL, Великобританія
Пей Хе
§ Школа матеріалів, Університет Манчестера, Оксфорд-роуд, Манчестер M13 9PL, Великобританія
Анура Фернандо
§ Школа матеріалів, Університет Манчестера, Оксфорд-роуд, Манчестер M13 9PL, Великобританія
Кріс Карр
∥ Школа дизайну, Університет Лідса, Лідс LS2 9JT, Великобританія
Костя С. Новоселов
† Національний інститут графена (NGI), Університет Манчестера, Бут Стріт Схід, Манчестер M13 9PL, Великобританія
‡ Школа фізики та астрономії, Університет Манчестера, Оксфорд-роуд, Манчестер M13 9PL, Великобританія
Пов’язані дані
Анотація
Носиться електронний текстиль на основі графену вважається перспективним завдяки їх перевагам перед традиційними технологіями на основі металів. Однак виробничий процес є складним і в даний час не придатний для промислового застосування. Тут ми повідомляємо простий, масштабований та економічно ефективний метод виробництва електронного текстилю на основі графену шляхом хімічного відновлення оксиду графена (GO) для отримання стабільної дисперсії відновленого графеноксиду (rGO), яка потім може бути застосована до текстилю тканина з використанням простої техніки висушування накладки. Цей метод застосування дозволяє потенційно виготовляти електропровідний графеновий електронний текстиль при швидкості комерційного виробництва ~ 150 м/хв. Вироблені електронні текстильні матеріали з графену довговічні та миються з прийнятною м’якістю/відчуттям рук. Покриття rGO підвищило міцність бавовняної тканини на розрив, а також гнучкість завдяки збільшенню% деформації при максимальному навантаженні. Ми демонструємо потенційне застосування цього графенового електронного текстилю для носної електроніки з датчиком контролю активності. Це потенційно може призвести до багатофункціонального однографенового електронного текстильного одягу, який може виконувати функцію датчиків і гнучких нагрівальних елементів, що живляться енергією, що зберігається в текстильних суперконденсаторах з графенового текстилю.
Багатофункціональний носимий електронний текстиль стає все більш популярним, оскільки такі технології роблять життя безпечнішим, здоровішим та комфортнішим. 1 Ця технологія дозволяє виготовляти високоінноваційний та інтелектуальний одяг з електронного текстилю, який може одночасно виконувати функції датчика, приводу, генератора енергії та накопичувача енергії. 2 Ринок такого електронного текстилю швидко зростає, і, за прогнозами, до 2027 року він зросте до 5 млрд. Доларів США завдяки інтеграції легкої та гнучкої електроніки у повсякденний одяг. 3 Однак проблема досягнення цієї мети полягає у складному та трудомісткому процесі виготовлення електронного текстилю та використанні дорогих, 4 токсичних, 5 та не біодеградуючих, 6 не дуже стабільних металевих провідних матеріалів, таких як срібло (Ag) та мідь (Cu).