ACS omega. 2025 Apr 1;10(14):14138-14149. doi: 10.1021/acsomega.4c11367 Q24.32025
Flexible and Durable Direct Ink Writing 3D-Printed Conductive Fabrics for Smart Wearables
用于智能可穿戴设备的柔性且耐用的直接墨水书写式打印导电织物 翻译改进
Zihui Zhao 1, Wangcheng Liu 2, Hang Liu 1 2
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作者单位
DOI: 10.1021/acsomega.4c11367 PMID: 40256565
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功能性织物在智能可穿戴设备中有广泛的应用，可以提供多种功能，如传感、能量收集和驱动。由于其带来的优势，使用3D打印技术将功能性材料沉积到纺织品上已成为开发智能可穿戴设备的一种变革性方法。然而，在保持织物的灵活性、穿着舒适度、可洗涤性和所打印材料耐用性的前提下实现所需的性能仍然是一项挑战。在这项研究中，采用了直接墨水书写（DIW）3D打印技术将含有碳纳米管（CNTs）的聚丁二酸丁二醇酯（PBS）溶液打印到两种类型的织物上。评估了各种印刷面料的特性，以考察印刷溶液、织物结构和后处理工艺对印刷性能的影响。所印制的织物表现出优异的电导率、机械强度、应变系数以及在反复拉伸下的稳定性，这些特征突显了它们用于智能可穿戴设备（如应变和运动检测传感器）的潜力。对印刷面料形态进行分析发现，影响溶液在基材上润湿性和渗透行为的关键因素包括纤维含量、纱线结构及基材表面粗糙度以及打印溶液的流变特性和表面张力。解决方案的渗透能力和与纤维的结合能力赋予了所印制织物增强的可洗涤性和耐磨性，展示了DIW打印技术在开发基于纺织品传感器以用于智能可穿戴设备中的优势。此外，通过使用生物基和生物降解且无毒的大戟素作为PBS处理过程中的溶剂，使所打印面料更安全，并且该工艺比常用的有毒溶剂更为环保。
© 2025 The Authors. Published by American Chemical Society.
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