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Cotton Fabrics Coated with Few-Layer Graphene as Highly Responsive Surface Heaters and Integrated Lightweight Electronic-Textile Circuits
ACS Applied Nano Materials ( IF 5.3 ) Pub Date : 2020-08-31 , DOI: 10.1021/acsanm.0c01861 Housseinou Ba 1 , Lai Truong-Phuoc 1 , Vasiliki Papaefthimiou 1 , Christophe Sutter 1 , Sergey Pronkin 1 , Armel Bahouka 2 , Yannick Lafue 1 , Lam Nguyen-Dinh 3 , Giuliano Giambastiani 1, 4, 5 , Cuong Pham-Huu 1
ACS Applied Nano Materials ( IF 5.3 ) Pub Date : 2020-08-31 , DOI: 10.1021/acsanm.0c01861 Housseinou Ba 1 , Lai Truong-Phuoc 1 , Vasiliki Papaefthimiou 1 , Christophe Sutter 1 , Sergey Pronkin 1 , Armel Bahouka 2 , Yannick Lafue 1 , Lam Nguyen-Dinh 3 , Giuliano Giambastiani 1, 4, 5 , Cuong Pham-Huu 1
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In this work, we describe an eco-friendly and cost-efficient method for the production of highly dispersed few-layer graphene solutions using karaya gum as a bioinspired exfoliating agent. The as-synthesized graphene aqueous solutions can be easily applied on a cotton cloth through dip- or brush-coating, thanks to the interaction between the graphene sheets decorated with the gum and the functional groups on the cotton cloth host substrate surface. The as-prepared fabric composites display high mechanical stability, anchorage, and high electrical conductivity that make them excellent candidates within a relatively high number of technological applications. The study mainly focuses on the potentialities of cotton fabric composites as planar heating devices or electronic-textile (e-textile) circuits prepared by postlaser treatment. By means of a laser beam, local graphitization or partial etching of the graphene conductive lines can be achieved to generate conductive areas with different resistances, which can act as flexible and integrated electronic circuits. Besides lightweight conductive circuits, the graphene-coated cotton fabrics were experimentally tested for other technological applications, that is, as flexible metal-free markers or for IR shielding or as nonflammable barriers for the protection of sensitive devices or to prevent flame spreading. This technology allows one to open a new route toward the development of daily life connected and flexible e-textile devices of added value with low carbon footprint impact.
中文翻译：
几层石墨烯作为高响应性表面加热器和集成轻型电子纺织电路涂层的棉织物
在这项工作中，我们描述了一种绿色环保且具有成本效益的方法，该方法使用karaya胶作为生物启发的去角质剂来生产高度分散的多层石墨烯溶液。合成后的石墨烯水溶液可以很容易地通过浸涂或刷涂方式涂在棉布上，这要归功于用口香糖装饰的石墨烯片与棉布主体基材表面上的官能团之间的相互作用。所制备的织物复合材料显示出高的机械稳定性，锚固性和高的导电性，使其在相当多的技术应用中成为极好的候选材料。该研究主要集中在棉织物复合材料作为通过激光后处理制备的平面加热装置或电子纺织（电子纺织）电路的潜力。借助于激光束，可以实现石墨烯导线的局部石墨化或部分蚀刻，以产生具有不同电阻的导电区域，其可以用作柔性和集成电子电路。除轻质导电电路外，还对石墨烯涂层的棉织物进行了其他技术应用的实验测试，即用作柔性无金属标记或用于IR屏蔽，或用作用于保护敏感设备或防止火焰蔓延的不燃性屏障。这项技术使人们可以开辟一条新的道路，以发展与日常生活相连的，具有高附加值且对碳足迹影响较小的柔性电子纺织设备。可以实现石墨烯导线的局部石墨化或部分蚀刻，以产生具有不同电阻的导电区域，其可以用作柔性和集成电子电路。除轻质导电电路外，还对石墨烯涂层的棉织物进行了其他技术应用的实验测试，即用作柔性无金属标记或用于IR屏蔽，或用作用于保护敏感设备或防止火焰蔓延的不燃性屏障。这项技术使人们可以开辟一条新的道路，以发展与日常生活相连的，具有高附加值且对碳足迹影响较小的柔性电子纺织设备。可以实现石墨烯导线的局部石墨化或部分蚀刻，以产生具有不同电阻的导电区域，其可以用作柔性和集成电子电路。除轻质导电电路外，还对石墨烯涂层的棉织物进行了其他技术应用的实验测试，即用作柔性无金属标记或用于IR屏蔽，或用作用于保护敏感设备或防止火焰蔓延的不燃性屏障。这项技术使人们可以开辟一条新的道路，以发展与日常生活相连的，具有高附加值且对碳足迹影响较小的柔性电子纺织设备。石墨烯涂层的棉织物已在其他技术应用中进行了实验测试，即用作无金属的柔性标记或用于IR屏蔽，或用作用于保护敏感设备或防止火焰蔓延的不燃性屏障。这项技术使人们可以开辟一条新的道路，以发展与日常生活相连的，具有高附加值且对碳足迹影响较小的柔性电子纺织设备。石墨烯涂层的棉织物已在其他技术应用中进行了实验测试，即用作无金属的柔性标记或用于IR屏蔽，或用作用于保护敏感设备或防止火焰蔓延的不燃性屏障。这项技术使人们可以开辟一条新的道路，以发展与日常生活相连的，具有高附加值且对碳足迹影响较小的柔性电子纺织设备。
更新日期：2020-10-25
中文翻译：
几层石墨烯作为高响应性表面加热器和集成轻型电子纺织电路涂层的棉织物
在这项工作中，我们描述了一种绿色环保且具有成本效益的方法，该方法使用karaya胶作为生物启发的去角质剂来生产高度分散的多层石墨烯溶液。合成后的石墨烯水溶液可以很容易地通过浸涂或刷涂方式涂在棉布上，这要归功于用口香糖装饰的石墨烯片与棉布主体基材表面上的官能团之间的相互作用。所制备的织物复合材料显示出高的机械稳定性，锚固性和高的导电性，使其在相当多的技术应用中成为极好的候选材料。该研究主要集中在棉织物复合材料作为通过激光后处理制备的平面加热装置或电子纺织（电子纺织）电路的潜力。借助于激光束，可以实现石墨烯导线的局部石墨化或部分蚀刻，以产生具有不同电阻的导电区域，其可以用作柔性和集成电子电路。除轻质导电电路外，还对石墨烯涂层的棉织物进行了其他技术应用的实验测试，即用作柔性无金属标记或用于IR屏蔽，或用作用于保护敏感设备或防止火焰蔓延的不燃性屏障。这项技术使人们可以开辟一条新的道路，以发展与日常生活相连的，具有高附加值且对碳足迹影响较小的柔性电子纺织设备。可以实现石墨烯导线的局部石墨化或部分蚀刻，以产生具有不同电阻的导电区域，其可以用作柔性和集成电子电路。除轻质导电电路外，还对石墨烯涂层的棉织物进行了其他技术应用的实验测试，即用作柔性无金属标记或用于IR屏蔽，或用作用于保护敏感设备或防止火焰蔓延的不燃性屏障。这项技术使人们可以开辟一条新的道路，以发展与日常生活相连的，具有高附加值且对碳足迹影响较小的柔性电子纺织设备。可以实现石墨烯导线的局部石墨化或部分蚀刻，以产生具有不同电阻的导电区域，其可以用作柔性和集成电子电路。除轻质导电电路外，还对石墨烯涂层的棉织物进行了其他技术应用的实验测试，即用作柔性无金属标记或用于IR屏蔽，或用作用于保护敏感设备或防止火焰蔓延的不燃性屏障。这项技术使人们可以开辟一条新的道路，以发展与日常生活相连的，具有高附加值且对碳足迹影响较小的柔性电子纺织设备。石墨烯涂层的棉织物已在其他技术应用中进行了实验测试，即用作无金属的柔性标记或用于IR屏蔽，或用作用于保护敏感设备或防止火焰蔓延的不燃性屏障。这项技术使人们可以开辟一条新的道路，以发展与日常生活相连的，具有高附加值且对碳足迹影响较小的柔性电子纺织设备。石墨烯涂层的棉织物已在其他技术应用中进行了实验测试，即用作无金属的柔性标记或用于IR屏蔽，或用作用于保护敏感设备或防止火焰蔓延的不燃性屏障。这项技术使人们可以开辟一条新的道路，以发展与日常生活相连的，具有高附加值且对碳足迹影响较小的柔性电子纺织设备。
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