剑桥大学，江南大学和米兰理工大学的研究人员共同开发了一种基于石墨烯/其他二维材料的可印刷油墨，能够将可洗、可拉伸、透气的电子电路直接印刷到棉花和聚酯等纺织品，为未来智能织物和可穿戴电子设备的制造又带来了一种新的方案。

剑桥大学的Felice Torrisi解释道：“柔性可穿戴的导电织物为柔性电路、医疗保健、环境监测和能量转换领域等提供了新的可能性。目前可用的大多数可穿戴电子设备都安装在塑料，橡胶或纺织品上的刚性电子部件上，它们与皮肤接触有限，在洗涤时容易被损坏，并且由于不透气导致不舒服。”。

Torrisi和他的同事开发的基于纳米级石墨烯小片和六方氮化硼（h-BN）的低沸点墨水克服了这些缺点，这种墨水悬浮在与喷墨打印机兼容的有机溶剂中。研究人员将基于不同二维材料的油墨叠印在棉和涤纶织物上，以制造电子元件，如放大器，可重编程存储器，逻辑电路和集成电路。

图为：纺织品上完全印刷的石墨烯/氮化硼晶体管的显微图像。

Torrisi说：“我们可在织物上印制晶体管，互补反相器，可重编程存储器和逻辑门，这将为诸如发光器件，能量发生器/存储器和传感器等更多的可穿戴电子设备铺平道路。”而且，印花织物柔软，穿着舒适，可以清洗。研究人员表示，印刷的纺织电子产品可承受多达20次洗涤周期并保持其性能。

目前喷墨印刷二维材料的问题之一是通常使用的溶剂具有高沸点并且是有毒的。这些溶剂的去除需要在加工过程中或加工后进行高温退火。这一要求使大多数纺织品和塑料的印刷望而却步。因此，来自英国，中国和意大利的团队设计了一种替代方法，首先将层状二维材料在高沸点溶剂中剥离，然后在溶剂交换的过程中转移到低沸点墨水中。

Torrisi解释道：“我们的新方法是基于低沸点石墨烯和二维材料油墨的配方，与普通纺织品的平面化相结合，是在织物上实现有源电子元件的关键。

图为：柔性设备印在柔性纺织品上。

该技术易于扩展，可轻松应用到广大行业中。如，从医疗保健部门到运动和健身设备，以及为家庭或者剧院提供服装集成到照明显示。

目前，Torrisi表明这些设备的性能低于标准的柔性电子设备，但他相信具有卓越电气特性的新墨水将能够弥补这一缺陷。

他说：“喷墨打印是当今存在的最通用和可扩展的打印技术之一。这使得我们的方法非常实用和高度工业化。未来这种技术可能与该油墨一起将纺织纤维转化为功能性电子元件，将智能传感器或照明元件直接印刷到织物和纺织品上。

意大利比萨大学的Gianluca Fiori认为，该成果代表了可穿戴和灵活技术的先进水平，因为它展示了使用二维材料打印的简单电子系统。

他表示：“显然，性能必须得到改善，特别是在目前的调制方面。但是我相信，这项工作是迈向实现获得可印刷电子系统的梦想的第一步，这种印刷电子系统是按照我们在家里和办公室使用的喷墨打印机需要制作的。”

本文发表在“ 今日纳米”（2018），doi：10.1016 / j.nantod.2017.12.004。

原文题目为2D materials hold key to printing wearable electronics，原文来自materialstoday，由材料科技在线汇总整理。