爱荷华州立大学的研究人员以及莱斯大学，艾姆斯实验室和利哈伊大学的合作者设计了一种新的石墨烯印刷技术，该技术可以生产低成本，柔韧，高导电和防水的电子电路。科学家们解释说，这项技术可以实现自清洁可穿戴/可清洗的电子设备，这些设备可以抵抗污渍，或者形成冰和生物膜。

“我们正在采用低成本的喷墨印刷石墨烯，并用激光调整它来制作功能性材料，”该论文的作者说。这项工作描述了团队如何使用喷墨打印技术在柔性材料上创建电路。在这种情况下，墨水是石墨烯薄片。然而，印刷的薄片不具有高导电性并且必须被加工以去除非导电粘合剂并将薄片焊接在一起，从而提高导电性并使其可用于电子器件或传感器。这种后印刷工艺通常涉及热量或化学品，但研究小组开发了一种快速脉冲激光工艺，可以处理石墨烯而不会损坏印刷表面 - 即使它是纸张。

现在，该团队已经找到了他们的激光加工技术的另一个应用：采用石墨烯印刷电路，可以保持水滴（亲水），并将其转变为排斥水（超疏水）的电路。“我们对喷墨印刷石墨烯的表面进行了微观图案处理，”研究人员说。“激光器将石墨烯薄片垂直对齐 - 就像小金字塔堆积起来一样。这就是诱导疏水性的原因。他们表示，可以调整激光加工的能量密度，以调整印刷石墨烯电路的疏水性和导电性，从而为新的电子和传感器开辟了各种可能性。

“我们有兴趣开发的一件事是抗生物污染材料，”该论文的一位合着者说。“这可以消除表面上生物材料的积聚，从而抑制化学或生物传感器等设备的最佳性能。”

该技术还可用于柔性电子产品，纺织品中的可清洗传感器，微流体技术，减阻，除冰，电化学传感器以及使用石墨烯结构和电子模拟生成干细胞用于神经再生的技术。

研究人员写道，应该进一步研究，以更好地了解印刷石墨烯的纳米和微表面如何产生防水能力。

爱荷华州立大学研究基金会正在努力为该技术申请专利，并将其选择为基于Ames的创业公司NanoSpy，以实现商业化。位于爱荷华州立大学研究园的NanoSpy正在开发用于检测食品加工厂中沙门氏菌和其他病原体的传感器。