English
棉纱是服装和纺织品最普遍的原料，它具有透气性好、佩戴舒适、以及耐洗涤的优异性能，这也使其成为纺织电子产品的理想原材料。CGC的Felice Torrisi博士与其合作者开发的通过用石墨烯基导电油墨浸渍导电棉织物的这种新工艺是一项低成本，可持续和环保的新技术。
在Torrisi博士关于柔性电子器件的印刷石墨烯油墨研究的基础上，该团队制备了化学改性石墨烯片的油墨，比未改性的石墨烯更能粘附到棉纤维上。将油墨沉积在织物上之后，进行热处理，可以改善改性石墨烯的导电性。改性石墨烯对棉纤维的粘附方式类似于给棉纱染色，并且织物在经过多次洗涤后仍能保持导电性。
虽然世界各地的许多研究人员已经开发出可穿戴传感器，但是大多数当前的可穿戴技术仍依赖于安装在柔性材料（例如塑料膜或纺织品）上的刚性电子器件。这些刚性电子器件与皮肤的相容性有限，在洗涤时容易损坏，透气差导致人们穿戴的感觉不够舒适。
Torrisi博士解释说：“普通的导电油墨通常是由以贵金属（如银）为原料，成本非常高，而石墨烯相对来说既便宜又环保，并且和与棉花有化学兼容性。
论文的共同作者，江南大学王朝海教授补充说：“该技术将允许我们将电子器件直接植入衣物，对于智能穿戴领域来说，这将是一项难以置信的技术！这项技术为很多石墨烯油墨的应用领域如个人医疗、高性能运动服饰、军用衣物创造了很多商业机会。该工作由orrisi博士、王教授其团队共同完成。
“将棉纱转化为功能性电子元件开拓了一个全新的应用领域，托里斯博士说：“多亏纳米技术，在未来，我们的衣服可以融合可编织的电子器件，与穿戴者实现互动。
导电石墨烯/棉织物的电子显微镜图像
石墨烯是由单原子厚度的碳构成的层状材料，并且非常好的导电性能。该团队首先将尺寸小于1纳米的石墨烯片分散在水性体系中，然后对悬浮液中的单个石墨烯片化学改性使其能良好地粘附到棉纤维上，改性的同时将其印刷、沉积在棉织物上，形成厚度很薄并且均匀的导电网络。这种由石墨烯纳米薄片构成的导电网络是使得棉织物对运动引起的应变具有高灵敏度。用作可穿戴应变传感器的简单的石墨烯涂覆的智能棉织物在洗衣机中经过10次以上的洗涤循环之后仍可以可靠地检测高达500个运动周期。
使用石墨烯和其他相关2D材料（GRM）油墨来创建集成到织物和创新纺织品中的电子部件和装置是智能纺织品行业的新技术的核心。 Torrisi博士和他CGC的同事也参与了石墨烯旗舰项目，这是一个由EC资助的泛欧项目，致力于将石墨烯和GRM技术用于商业应用。
石墨烯和二维材料在电子学、光子学、传感、催化和储能领域具有引人注目的物理特性，它们正在改变未来科技的蓝图。石墨烯具有原子级厚度、优异的电学和机械性能，可以在织物或其他材料表面沉积成超薄、柔性导电薄膜。再结合石墨烯的环境相容性好以及与棉花的强粘附性的优点，使石墨烯-棉应变传感器成为可穿戴应用的理想选择。
这项研究得到了欧洲研究委员会，国家自然科学基金和科技部的资助。剑桥企业正在研究将该项技术商业化。