“使用基于石墨烯納米片/多壁碳納米管/炭黑納米復合材料的超穩定圓珠筆直接書寫柔性電子產品”ACS應用電子材料

導電油墨是在表面印刷柔性電子電路的絕佳工具。但這些油墨可能成本高昂，在某些材料上不起作用，使用它們的設備可能會堵塞?，F在，科學家們在《ACS應用電子材料》雜志上報道，他們已經為無堵塞圓珠筆開發了廉價的導電墨水，可以讓用戶在幾乎任何地方“書寫”電路——甚至在人類皮膚上。

柔性電子技術廣泛應用于生物傳感器、電子皮膚和能量儲存等領域。生產這種設備的最新進展包括可以在表面繪制電路的筆，而不需要打印機。這些筆可以在各種紋理上寫字，有些甚至可以在不適合打印的粗糙或不規則表面上畫畫。然而，很難制造出能保持良好電路書寫性能的圓珠筆，因為筆尖會堵塞。另一個挑戰是，這些系統中通常使用的金屬油墨制造成本很高。目前還不清楚這些鋼筆和墨水隨著時間的推移有多穩定。于是廖宇、錢軍和同事們開始設計一種廉價有效的筆墨系統。

在之前工作的基礎上，科學家們開發了一種水基油墨，其中含有由石墨烯納米片、多壁碳納米管和炭黑組成的導電碳顆粒。添加馬來酸酐改性松香樹脂作為粘合劑，以降低油墨的固體含量和粘度，并添加黃原膠以穩定分散，使碳不會從油墨中沉淀。研究人員優化了導電顆粒相對于筆尖的粘度和大小，以創建一個系統，在平坦和不規則的表面（甚至絲瓜）上提供穩定、平滑的書寫性能。用筆在紙上繪制的電路經受了多次折疊而沒有退化。研究人員指出，這種墨水在靜置12小時后保持穩定，在使用過程中不會釋放有害氣體，成本也比文獻中報道的其他墨水低得多。這些筆可以用來在柔軟的基底或人體皮膚上繪制靈活的、可穿戴的電子設備。

作者承認中國國家自然科學基金會的資助。