兰大年夜：石墨烯纳米片的棉织物用于柔性可穿戴加热器和应变传感器

可穿着导电织物是柔性电子产品的主要组成部分，可用作人体热管理、医疗保健和运动检测的便携式设备。
然而，低本钱和可规模化生产具有高电导率、低电压激活电热相应和精良的耐洗性的导电织物仍旧面临寻衅。
本文，兰州大学Yujin Zhang等研究职员在《ACS Appl. Nano Mater》期刊揭橥名为“Cotton Fabrics Decorated with Conductive Graphene Nanosheet Inks for Flexible Wearable Heaters and Strain Sensors”的论文，研究提出一种独特的双面丝网印刷制备方法，用于制备具有高导电性的石墨烯导电织物 (CFs) ，用于柔性可穿着加热器和应变传感器。

具有空间分布的石墨烯墨水的多孔粗糙 CFs 为电子运动创造了有效的路子，最外层的水溶性聚氨酯可以显著提高可洗性、循环稳定性、和导电织物的耐环境性能。
有趣的是，所得到的石墨烯导电纺织品表现出高电导率（1.18 104 S/m)，运用于柔性可穿着加热器，在3V的低电压下显示出高稳态温度 (52.6 C)、精良的耐洗性、循环稳定性和耐环境性能。
此外，所制造的导电织物还可运用于可穿着应变传感器，该传感器在风雅应变范围内表现出高灵敏度、精良的规复能力和稳定性，以相应人体运动。
因此，设计的石墨烯导电织物为实现低本钱和可扩展的下一代可穿着电子纺织品供应了一种有前景的策略。

图文导读

图1. 通过双面丝网印刷方法制备WPU/G-ink/CFs流程示意图。

图2. 石墨烯纳米片的表征。

图3. (a) 原始 CFs、(b) G-ink/CFs 和 (c) WPU/G-ink/CFs 的宏不雅观光学图像。
(d) 原始 CFs、(e) G-ink/CFs 和 (f) WPU/G-ink/CFs 的显微 SEM 图像。

图4. WPU/G-ink/CFs 柔性性能仿照图

图5. WPU/G-ink/CFs 作为柔性可穿着加热器的运用展示。

图6. WPU/G-ink/CFs 的机器性能。

图7. WPU/G-ink/CFs 的机器运用显示。

小结

WPU/G-ink/CF作为柔性可穿着加热器运用， 在3V 作电压下，安装在身体不同部位（腕枢纽关头、肘枢纽关头、指枢纽关头、膝枢纽关头），迅速升至52.6C的舒适温度。
而且，在运动过程中，加热器的排放温度是不断保持的。
此外，通过早期形成的石墨烯导电织物实现对人体运动的实时监测，例如枢纽关头（肘部、手指、手腕和膝盖）的波折和步态剖析。
本文为石墨烯导电织物为灵巧、可穿着、可洗的电子纺织品供应了一种大规模、新颖且低本钱的路子。

文献：

https://doi.org/10.1021/acsanm.1c02076