研究人员成功地将可清洗、可拉伸和可透气的电子电路融入织物中，为智能纺织品和可穿戴电子产品开辟了新的可能性。
电路是用廉价、安全和环保的油墨制成的，并采用传统的喷墨打印技术进行打印。
剑桥大学的研究人员与意大利和中国的同事合作，展示了如何将石墨烯–一种二维形式的碳–直接印制到织物上，生产出穿着舒适、可在普通洗衣机中循环使用20次的集成电子电路。
这种新型纺织电子设备是基于石墨烯和其他二维材料的墨水进行低成本、可持续和可扩展的喷墨打印，并通过标准加工技术生产出来的。相关成果发表在《自然-通讯》（Nature Communications）杂志上。
基于早先为印刷电子产品配制石墨烯油墨的工作，研究小组设计了低沸点油墨，并将其直接印刷到聚酯织物上。此外，他们还发现，改变织物的粗糙度可以提高印刷设备的性能。
这种工艺的多功能性使研究人员不仅能设计出单个晶体管，还能设计出结合了有源和无源元件的全印刷集成电子电路。
目前市面上的大多数可穿戴电子设备都依赖于安装在塑料、橡胶或纺织品上的刚性电子元件。在许多情况下，这些电子元件与皮肤的兼容性有限，清洗时会损坏，而且由于不透气，佩戴起来很不舒服。
“论文的资深作者、剑桥石墨烯中心的 Felice Torrisi 博士说：”其他用于印刷电子产品的油墨通常需要有毒溶剂，不适合穿戴，而我们的油墨既便宜、安全又环保，只需在织物上印刷不同的二维材料，就能组合成电子电路。
“合著者之一、米兰理工大学的 Roman Sordan 教授说：”在纺织品上印制简单着色剂的数字纺织品印花技术已有几十年历史，但我们的成果首次证明，这种技术也可用于在纺织品上印制整个电子集成电路。
“虽然我们展示了非常简单的集成电路，但我们的工艺是可扩展的，可穿戴电子设备的技术发展在复杂性和性能方面都不存在根本性障碍”。
“论文的第一作者、博士生 Tian Carey 说：”这种印刷元件柔性好、可清洗、功耗低，是可穿戴电子设备应用的基本要求。
这项工作为二维材料油墨带来了许多商业机会，包括个人健康和福祉技术、可穿戴能量采集和存储、军用服装、可穿戴计算和时尚等。
“托里西说：”将纺织纤维转化为功能性电子元件，可以开辟从医疗保健和健康到物联网等一系列全新的应用领域。”得益于纳米技术，未来我们的衣服可以加入这些基于纺织品的电子元件，如显示器或传感器，并实现互动。
使用石墨烯和其他相关二维材料（GRM）油墨制造集成到织物和创新纺织品中的电子元件和设备，是智能纺织品行业新技术进步的核心。
剑桥石墨烯中心和米兰理工大学的团队还参与了石墨烯旗舰项目，这是一个由欧盟委员会资助的泛欧项目，致力于将石墨烯和 GRM 技术应用于商业领域。
这项研究得到了石墨烯旗舰项目、欧洲研究理事会协同基金、工程与物理科学研究理事会、牛顿信托基金、中国国家自然科学基金委员会国际研究奖学金和中国科技部的资助。剑桥大学的商业化分支机构剑桥企业正在将这项技术商业化。