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  曼徹斯特大學(xué)的一項(xiàng)新研究表明，可以用簡單的絲網(wǎng)印刷技術(shù)直接在紡織品上打印出靈活的電子裝置，如柔性電池設(shè)備。

  目前，可穿戴技術(shù)發(fā)展的一個(gè)障礙是，如何在不需要笨重電池組的情況下驅(qū)動(dòng)這些設(shè)備。被稱為超級(jí)電容器的設(shè)備是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的一種方法。超級(jí)電容器的作用類似于電池，其允許快速充電，可以在幾秒鐘內(nèi)完全充電。

  而如今，一種固態(tài)柔性超級(jí)電容器已被證明可使用導(dǎo)電氧化石墨烯直接打印到棉織物上。正如在《2-D Materials》雜志中報(bào)道的那樣，由于油墨和紡織基質(zhì)之間的強(qiáng)烈相互作用，印刷電極表現(xiàn)出優(yōu)異的機(jī)械穩(wěn)定性。

  氧化石墨烯印刷超級(jí)電容器的下一步發(fā)展可以將可穿戴技術(shù)的巨大應(yīng)用潛力轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)。高性能的運(yùn)動(dòng)服，具有監(jiān)視性能、嵌入式的健康監(jiān)測設(shè)備，輕量化的軍用裝備，新的移動(dòng)通信設(shè)備，甚至可穿戴計(jì)算機(jī)，都是一些可以在進(jìn)一步的研究和開發(fā)之后可以實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用。

  為了給這些新型的可穿戴設(shè)備提供能源，儲(chǔ)能系統(tǒng)除了具有較高的能量密度和功率密度、良好的運(yùn)行安全性、較長的循環(huán)壽命和較低的成本外，還必須具有合理的機(jī)械靈活性。

  Nazmul Karim博士是這篇論文的共同作者，供職于國家石墨烯研究所，他說：“用一個(gè)簡單的和可擴(kuò)展的印刷技術(shù)是實(shí)現(xiàn)多功能的下一代可穿戴電子紡織品的重要一步，發(fā)展石墨烯基柔性紡織的超級(jí)電容器是很有意義的。”

   “這將為實(shí)現(xiàn)一個(gè)具有環(huán)保和成本效益的智能紡織設(shè)備開辟道路，這種設(shè)備同時(shí)還可以儲(chǔ)存能量和監(jiān)控人的行為和生理狀況，”。

  氧化石墨烯是石墨烯的一種形式，可以在類似墨水的溶液中相對(duì)便宜地實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)。這個(gè)解決方案可以應(yīng)用于紡織品制造超級(jí)電容器，使它成為織物本身的一部分。

  Amor Abdelkader博士，也是該文章的共同作者，他說：“紡織品是最靈活的基板，我們第一次實(shí)現(xiàn)了印刷穩(wěn)定裝置，不僅可以儲(chǔ)存能量，還能像棉花一樣軟。該設(shè)備還可水洗，這使得它幾乎可以使用它制造未來的智能服裝。我們相信，這項(xiàng)工作將開啟其它的可以使用二維材料墨水印刷的設(shè)備的大門。”

  曼徹斯特大學(xué)目前正在完成其第二大石墨設(shè)施的建設(shè)，作為國家石墨烯研究所（NGI）的補(bǔ)充單位。計(jì)劃在2018年完成，將是一個(gè)國際研究和技術(shù)設(shè)施單位。國家石墨烯研究所將為英國提供在石墨烯和二維材料相關(guān)的研究領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展的獨(dú)特的機(jī)會(huì)。國家石墨烯研究還將是石墨烯技術(shù)的前沿領(lǐng)導(dǎo)者，著重關(guān)注材料的生產(chǎn)和特性研究。

  論文鏈接：https://phys.org/news/2017-08-flexible-batteries-power-future-wearable.html