图片由曼彻斯特大学提供

近几年，石墨烯一直是研究热门，用石墨烯印刷电子设备已经屡见不鲜。但最近曼彻斯特大学改用石墨烯超级电容器印刷电子设备取得很好的成果，此次突破将促进电子可穿戴技术快速发展，有望开启可穿戴时代新大门。

项来自曼彻斯特大学的研究证明，只要通过简单的丝网印刷技术就可直接将柔性电池类设备印刷到纺织品上。

前可穿戴技术最大的难题是：如何在不配备众多电池组的情况下给设备供电？曼彻斯特大学的研究团队认为，比较恰当的解决办法是用超级电容器代替电池组。虽然超级电容器的作用和电池一样，但它可以进行快充，只需几秒时间就可将电完全充满，这个是电池无法企及的。

有了想法就立即实现起来，他们将可导电的氧化石墨烯油墨印刷到棉织物上，成功制得固态的柔性超级电容器。这种油墨和纺织品材料之间会发生强烈的相互作用，得到的印刷电极表现出优异的机械稳定性。实验结果已经以论文形式刊登在《2D材料》杂志上。（氧化石墨烯是石墨烯的一种形式，从一种很像墨水的溶液中产生，制备成本相对便宜。这种制备方式对织物类印刷基体适用，制成的超级电容器将成为织物的一部分。）

如果在这个方向上继续发展下去，指不定哪天魔盒就会开启，可穿戴技术的无限潜力充分释放发挥，最终变成现实。那个时候，可自我监测的高性能运动服装、嵌入式健康监控设备、轻型军用装备，新型移动通信设施，甚至是可穿戴电脑等等都可能实现。

考虑到这些应用前景，研究团队认识到，要为新型可穿戴设备供电，仅拥有高能量和功率密度、良好的操作安全性、长的循环寿命和低成本是不行的，能量存储系统必须具有一定的机械灵活性。

国家石墨烯研究所的研究员NazmulKarim博士是论文的合作作者，他说：“通常来说，要能同时满足环境友好、成本低廉、效果强大这三种指标的智能电子织物是很少见的，但这种石墨烯基柔性纺织超级电容器有望将它实现。这种智能织物将在储能的同时监测人体活动甚至是身体状况，是一种极具应用价值的产品。

“为了进一步实现电子设备的可穿戴化，下一步我们该做的是发展一种简单可工业量产化的印刷技术来生产这种超级电容器，这将对下一代多功能可穿戴电子产品的实现至关重要。”

Amor Abdelkader博士是本次论文的另一位合作作者，他说：“织物是最柔软的一类印刷基底，我们在上面印刷了一个稳定的设备，既能储能又像棉布一样柔软，这种成功是首创性。

“此外，我们的设备是可冲洗的，说明它有用于智能服饰的现实可能。此次成果证实了这种制备方法的可行性，我们相信，以后我们将能在各类织物上用2D材料油墨印刷各种元器件。”

曼彻斯特大学目前正在建设校内第二大的石墨烯设施，用以补充国家石墨烯研究所（NGI）。这个6000万英尺的石墨烯工程创新中心（GEIC）将于2018年完成，主要以行业为主导，专注于试点生产和性能表征，将为国际相关技术研究提供帮助。

这个国家石墨烯工程创新中心（GEIC）的建成也将为英国提供一个独一无二的机会，使其成为石墨烯及相关二维材料领域中的领头羊。

原文来自：phys，由材料科技在线团队翻译整理。