成果简介

实现与传统纺织品相媲美的舒适性和耐用性的集成系统是智能可穿戴设备的终极追求之一。本文，清华大学张莹莹课题组在《Adv.Funct.Mater》期刊发表名为“Hydrophilic,Breathable,andWashableGrapheneDecoratedTextileAssistedbySilkSericinforIntegratedMultimodalSmartWearables”的论文，研究在丝胶辅助下制备了一种亲水性、透气性、生物相容性和可洗涤的石墨烯修饰的电子纺织品，并能够制造舒适的集成多传感器纺织品。这种石墨烯装饰纺织品由性石墨烯墨水对商业纺织品进行染色制备，该墨水含有天然丝胶涂层石墨烯，不含任何人工化学品。共形涂层的亲水性丝胶-石墨烯薄片和保存完好的针织结构赋予了纺织品良好的导电性、优异的亲水性、生物相容性、透气性和柔韧性，确保了其电子性能和穿着舒适性。此外，所得纺织品经交联剂处理后可洗涤。在此基础上，开发了一种能够同时采集和分析肌电信号和机械信号的集成多传感纺织品，实现了对复杂人体运动的识别和区分。结合亲水性、透气性、生物兼容性、可洗性和多功能性的特点，这种基于传统纺织品和丝胶-石墨烯水墨制造电子纺织品的策略为构建智能可穿戴器件提供了一种可扩展和可持续的方式。

图文导读

图1、示意图显示了六亚甲基二异氰酸酯交联丝胶-石墨烯(HSG)纺织品的制造a)和主要特征b)，以及基于HSG纺织品的集成多传感系统(c)。

图2、丝胶-石墨烯(SG)墨水和复合材料的结构和基本性能表征

图3、六亚甲基二异氰酸酯交联丝胶-石墨烯(HSG)纺织品的表征

图4、六亚甲基二异氰酸酯交联丝胶-石墨烯(HSG)纺织品的机电性能

图5、六亚甲基二异氰酸酯交联丝胶-石墨烯(HSG)纺织品传感器的人体活动综合多模式传感系统。

小结

基于HSG纺织品，制备了由应变传感和生物电位传感部分组成的多模式全纺织品智能系统，并展示了其在监测、理解和识别人体复杂活动方面的应用。基于其绿色、可扩展的制备工艺以及良好的耐用性、出色的舒适性和多功能性等吸引人的特性，作者预计丝胶-石墨烯纺织品可能成为制造全纺织品智能系统的有希望的候选者。

文献：

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