交互式服裝要求在紡織品上嵌入傳感和顯示功能。盡管電子紡織品取得了重大進展，但將光電子材料集成到織物上仍然是一個嚴峻的挑戰。在本文中，我們利用石墨烯的電光可調性，報道了具有電控反射率和發射率的自適應光學紡織品，其覆蓋紅外和近紅外波長。我們通過將離子可逆地插入織物上的石墨烯層中來實現電光調制。我們展示了使用天然和合成紡織品的新型紅外紡織品設備，包括展示設備，紗線和可拉伸設備。為了展示我們方法的前景，我們在T恤衫上直接制造了一個有源設備，該設備可以通過調制來自人體的熱輻射來實現長波紅外通信。研究結果為功能性紡織品的普遍使用提供了補充技術。
Figure 1. 自適應紅外紡織。(a)多層紡織裝置說明:多層石墨烯、織物分離器、后電極層。(b)在各種紡織材料上制造裝置的典型例子，如機織棉布和高密度聚乙烯非織造布。
Figure 2. 紡織品紅外輻射的動態控制。(a)用長波長(8-13 um)紅外攝像機在高發射率(0 V)和低發射率(4 V)狀態下記錄的棉基紡織品裝置的熱圖像。(b)施加4v后裝置表觀溫度的時間變化。(c)在周期為20 s的正方形電壓波形(-2和4v)下表觀溫度的長期時間變化。(d)當外加電壓在0~6v之間變化時記錄器件的紅外反射光譜。(e)該裝置在短、中、長波紅外范圍內的平均發射率與所施加電壓的函數關系。
Figure 3. 適應性紡織品的傳感與顯示。(a)具有傳感和顯示能力的紡織裝置圖解。(b)附有熱電堆傳感器的設備照片。作為熱物(作者的手)的(c)傳感器輸出電壓的變化，(d)有源像素的表觀溫度(t≈10 s)帶過傳感器(t≈22.5 s)。
Figure 4. T恤上紅外通訊。在t恤上制作器件的(a)圖片及(b)高發射率和(c)低發射率狀態的熱圖。(d)對傳輸莫爾斯電碼中的字母“N”、“G”和“I”裝置的表觀溫度調制。
相關研究成果于2020年由英國曼徹斯特大學Coskun Kocabas課題組，發表在Nano Lett. ( https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c01694)上。原文：Graphene-Enabled Adaptive Infrared Textiles。
摘自《石墨烯雜志》公眾號：
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