3月27日，来自英国曼彻斯特大学的诺奖得主KostyaNovelov教授和NazmulKarim博士领导的一组研究人员开发了一种生产可扩展的石墨烯纱线的方法。

石墨烯为纺织品最佳材料

多功能可穿戴电子纺织品因其对保健、运动服、健身和航空航天应用的巨大潜力而备受关注。由于石墨烯的高导电性和柔性，石墨烯被认为是用于这些类型的应用的潜在良好材料。石墨烯中的每一个原子都暴露在其环境中，使其能够检测其周围的变化，使其成为传感器的理想材料。最近几年，通过创新和小型化和无线革命，智能可穿戴纺织品经历了复兴。

目前，可穿戴技术的障碍是如何为设备供电，而不使用繁琐的电池组，采用超级电容器可实现该目的。超级电容器的作用与电池类似，但允许快速充电，可在数秒内完全充电。现在，通过使用导电石墨烯氧化物油墨印刷到棉织物上，已证明固态柔性超级电容器装置。

石墨烯氧化物印刷超级电容器的进一步发展，能够将可穿戴技术的巨大潜力转化为规范。高性能运动服、嵌入式健康监控设备、轻型军用装备、新的移动通信设备，甚至可穿戴电脑都是经过进一步研究和开发后使用的应用。

为了给这些可穿戴器件供电，除了需要高能量和功率密度，能量存储系统必须具有合理的力学柔性、良好的操作安全性、寿命长、成本低。

克服制造工艺的可扩展性

研究人员已经努力将基于纺织品的传感器集成到服装中，然而，目前的制造工艺是复杂且耗时的、昂贵的，并且所使用的材料是不可生物降解的，同时使用不稳定的金属导电材料。

英国国家石墨烯研究所的团队开发的工艺可以使用现有的纺织机械生产数吨导电石墨烯基纱，而不会增加生产成本。除了可以大量生产纱线外，它们还具有可清洗，柔韧，廉价和可生物降解的特性。

这种传感器可以集成到自供电RFID或低功率蓝牙中，以无线方式向移动设备发送数据。推动可穿戴电子纺织品的一个障碍是为它们提供动力所需的笨重组件。以前，在不损害材料的性质或舒适性的情况下加入这些部件也很困难。

主要作者Shaila Afroj博士在博士期间开展了该项目，他说：“为了向一个非常传统和成熟的纺织工业引入一种新的令人兴奋的材料，如石墨烯，最大的挑战是制造工艺的可扩展性。我们通过使用快速和超快的生产工艺生产石墨烯材料和石墨烯基纺织品来克服这一挑战。我们在一小时内生产千公斤石墨烯基纱的技术是纺织行业的重大突破。”

石墨烯可穿戴式电子纺织品性能佳

据了解，石墨烯基可穿戴式电子纺织品优于传统的金属基技术，因此备受青睐。但是，其制备过程复杂，目前还不适于工业化大规模生产。在此研究中，他们报道了一种简单的、可扩展性的、低成本的方法用于生产石墨烯基可穿戴式电子纺织品，即通过化学还原氧化石墨烯（GO）使得还原的氧化石墨烯（rGO）分散均匀，再通过简单的干燥工艺将其应用于纺织品。该方法可在一分钟内制造导电的石墨烯基电子纺织品约150米。所获得的石墨烯基电子纺织材料耐用，可洗，且触感柔软。rGO涂层提高了棉织物的拉伸强度和柔韧性，这是因为在最大负荷下，其应变百分比增加。他们还证明了如此设计的石墨烯基电子纺织品可能用于可穿戴式电子产品中以监测身体活动。这可能会导致多功能单石墨烯电纺织服装，可以作为传感器和由石墨烯超级电容器储存的能量驱动的灵活的加热元件。还有一种可能性是成为一件多功能的石墨烯基电纺织品服装，既有传感器的作用，也相当于在整个服装中加入了由石墨烯基纺织超级电容器中储存的能量来驱动的柔性加热元件。