劍橋大學(xué)的材料科學(xué)家和工程師最近通過成功地將簡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用的設(shè)計，但將集成電路 （IC） 簡單地印刷到織物上的能力可能會增加甚至取代對堅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)法制造了一個反相器、一個電容器、一個可重新編程的邏輯或門、一個晶體管存儲單元以及 p 型和 n 型邏輯反相器。劍橋石墨烯中心的 Felice Torrisi 博士說：“盡管我們展示了非常簡單的集成電路，但我們的工藝是可擴展的，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)展沒有根本障礙?！?/p>

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

最后，電子織物可以進行多達 20 次洗滌循環(huán)，并在室溫和壓力下儲存而不會降低性能。使用的所有材料都便宜、安全且環(huán)保，使這項技術(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。