劍橋大學(xué)的材料科學(xué)家和工程師最近通過(guò)成功地將簡(jiǎn)單的電路印刷到衣服和其他軟質(zhì)基材上，展示了真正可穿戴電子產(chǎn)品的潛力。這與以前使用細(xì)導(dǎo)電纖維和相對(duì)笨重的印刷電路板（PCB） 的電子紡織技術(shù)不同。雖然人們已經(jīng)推出了一些非常創(chuàng)新的刺繡和一些非常實(shí)用的設(shè)計(jì)，但將集成電路 （IC） 簡(jiǎn)單地印刷到織物上的能力可能會(huì)增加甚至取代對(duì)堅(jiān)硬且通常笨重的需求電子產(chǎn)品附帶的基板。

發(fā)表在《自然通訊》雜志上的論文詳細(xì)介紹了用于噴墨打印異質(zhì)結(jié)構(gòu)的工藝和材料——用于制造電子芯片的微型固態(tài)設(shè)備。研究小組設(shè)法制造了一個(gè)反相器、一個(gè)電容器、一個(gè)可重新編程的邏輯或門、一個(gè)晶體管存儲(chǔ)單元以及 p 型和 n 型邏輯反相器。劍橋石墨烯中心的 Felice Torrisi 博士說(shuō)：“盡管我們展示了非常簡(jiǎn)單的集成電路，但我們的工藝是可擴(kuò)展的，并且在可穿戴電子設(shè)備的復(fù)雜性和性能方面，它們的技術(shù)發(fā)展沒(méi)有根本障礙?！?/p>

該團(tuán)隊(duì)的石墨烯異質(zhì)結(jié)構(gòu)場(chǎng)效應(yīng)晶體管 （FET） 展示了高電子遷移率——一個(gè)衡量電子通過(guò)金屬或半導(dǎo)體的敏捷性的參數(shù)。在光滑的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 （PET） 基板上打印這些結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)比金屬氧化物晶體管高 15 倍的場(chǎng)效應(yīng)遷移率。對(duì)于印在比 PET 粗糙的紡織品上的異質(zhì)結(jié)構(gòu)，采用平坦化層來(lái)減少微觀表面變化以提高電氣性能?？衫祀姌O不是使用印刷銀進(jìn)行互連，而是使用高度適形的導(dǎo)電聚合物實(shí)現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)更小的彎曲半徑。

最后，電子織物可以進(jìn)行多達(dá) 20 次洗滌循環(huán)，并在室溫和壓力下儲(chǔ)存而不會(huì)降低性能。使用的所有材料都便宜、安全且環(huán)保，使這項(xiàng)技術(shù)更容易用于可穿戴電子產(chǎn)品、醫(yī)療保健和各種物聯(lián)網(wǎng) （IoT） 應(yīng)用。