研究人员将完全集成的可清洗电子设备直接打印到织物上

剑桥大学的材料科学家和工程师最近通过成功地将简单的电路印刷到衣服和其他软质基材上，展示了真正可穿戴电子产品的潜力。这与以前使用细导电纤维和相对笨重的印刷电路板（PCB） 的电子纺织技术不同。虽然人们已经推出了一些非常创新的刺绣和一些非常实用的设计，但将集成电路 （IC） 简单地印刷到织物上的能力可能会增加甚至取代对坚硬且通常笨重的需求电子产品附带的基板。

发表在《自然通讯》杂志上的论文详细介绍了用于喷墨打印异质结构的工艺和材料——用于制造电子芯片的微型固态设备。研究小组设法制造了一个反相器、一个电容器、一个可重新编程的逻辑或门、一个晶体管存储单元以及 p 型和 n 型逻辑反相器。剑桥石墨烯中心的 Felice Torrisi 博士说：“尽管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，并且在可穿戴电子设备的复杂性和性能方面，它们的技术发展没有根本障碍。”

该团队的石墨烯异质结构场效应晶体管 （FET） 展示了高电子迁移率——一个衡量电子通过金属或半导体的敏捷性的参数。在光滑的聚对苯二甲酸乙二醇酯 （PET） 基板上打印这些结构可以实现比金属氧化物晶体管高 15 倍的场效应迁移率。对于印在比 PET 粗糙的纺织品上的异质结构，采用平坦化层来减少微观表面变化以提高电气性能。可拉伸电极不是使用印刷银进行互连，而是使用高度适形的导电聚合物实现，从而实现更小的弯曲半径。

最后，电子织物可以进行多达 20 次洗涤循环，并在室温和压力下储存而不会降低性能。使用的所有材料都便宜、安全且环保，使这项技术更容易用于可穿戴电子产品、医疗保健和各种物联网 （IoT） 应用。

审核编辑：彭静