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隨著石墨烯在印刷電子設備上的新發展,可穿戴技術的實用性不斷加強。
英國曼徹斯特大學(The University of Manchester)近期展示了一項新技術方案:使用簡單的絲網印刷技術,直接在紡織品上加類似於印柔性電池的設備。這項技術解決了可穿戴設備充電的問題。被稱為超級電容器的元件是實現此方案的一種方法。它的作用和電池類似,可以快速充電,在數秒內將設備完成充電。
現在,一種固體柔性超級電容器裝置的可用性已被證實,具體操作是使用導電氧化石墨烯墨水在棉織物上完成印刷。媒體此前報導的2-D Materials材料,這種印刷電極由於油墨和紡織品基材之間的相互作用,表現出優異的機械穩定性。
氧化石墨烯印刷的超級電容器的進一步發展,激發了可穿戴技術的巨大潛力。經過更深入的研究和開發,例如監控人體健康條件的高性能運動服、輕型軍用裝備、新型移動通信設備、甚至是可穿戴電腦,都可能成真。
為了給這些新型的可穿戴設備充電,電能儲存系統必須具備高能量、高功率密度、良好的操作安全性、長迴圈壽命、低成本以及機械靈活性這些特點。
英國國家石墨烯研究所(National Graphene Institute)研究員Nazmul Karim博士表示:「使用簡單可擴展的印刷技術開發石墨烯柔性織物超級電容器,是實現下一代可穿戴電子布料的重要一步。它將研發出一種可以同時存儲能量、監測人類活動和生理狀況的智慧電子紡織品,既環保又高效。」
氧化石墨烯是石墨烯的一種形態,可以用較低成本在墨水狀的溶液裡製作出來。這種溶液可以應用於紡織品,創造出織物超級電容器。
Amor Abdelkader博士表示:「紡織品的特點是延展性柔性特別強,我們第一次印刷了一種穩定的裝置,可以儲存能量同時又兼具柔性。該裝置也是可洗滌的,這個特點讓它可應用到未來的智慧服裝。我們相信這項工作,將為使用2-D Materials油墨在紡織品上印刷其它設備,打開大門。」
曼徹斯特大學目前正在建設石墨烯工程創新中心(Graphene Engineering Innovation Centre),強化國家石墨烯研究所的研究能力。該創新中心造價6000萬英鎊,將成為國際研究和技術基地。
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