武汉理工大学何大平、刘波/西湖大学黄嘉兴 Nat. Commun.:破解界面相互作用困境 - 实现日常织物保形石墨烯涂层宏量制备

点击上方“蓝字” 一键订阅

针对这一挑战，武汉理工大学何大平教授团队与西湖大学黄嘉兴教授团队等合作，提出了一种时间解耦（Temporal Decoupling, TD）策略。通过在不同阶段设计特定的界面相互作用强度，该策略以三亲性表面活性剂Triton X-100为代表体系，成功实现了氧化石墨烯的均匀渗透与还原氧化石墨烯的牢固附着。这一策略无需复杂的表面预处理，即可将生活中最普通、最廉价的合成或天然织物（如丙纶、尼龙、棉、麻等），转化为高性能石墨烯电子织物，展现出优秀的普适性。基于该策略，研究团队在200米的卷对卷中试线上，实现了兼具高导电性（283.1 S m^-1）与全面可穿戴性（亲水性、透气性、耐洗性、抑菌性和生物相容性）的电子织物的宏量制备。该工作在导电性和生产规模的综合表现上超越现有竞品两个数量级，同时制备成本降低一个数量级（仅为0.4 US$ m^-2）。实际测试表明，其在涵盖5G/6G频段的宽频电磁干扰屏蔽以及焦耳加热等应用场景下均表现优异。该工作为基于织物的可穿戴电子产品提供了一套可扩展、低成本的通用解决方案，具备直接的工业化落地潜力和商业转换价值。

2026年5月18日，相关成果以“Conformal graphene coatings on ordinary fabrics forwearable electronicdevices”为题，发表于Nature Communications。本文的通讯作者是武汉理工大学何大平教授、西湖大学黄嘉兴教授和武汉理工大学博士后刘波，武汉理工大学三亚科教创新园博士研究生陈子柏、司运发和武汉理工大学博士后廖小彬为共同第一作者。

图一时域解耦策略

图二石墨烯电子织物的宏量制备

图三石墨烯电子织物的可穿戴应用

该工作是团队近期关于石墨烯组装、调控与器件设计相关研究的最新进展之一。聚焦“如何实现石墨烯本征优势的跨尺度宏观传递并精准匹配电子器件需求”这一关键科学问题，取得了一系列具有国际影响力的研究成果：在过去几年中，团队规模化组装了一系列宏观石墨烯材料（Nat. Chem. Eng., 2024, 1, 542-551; Adv. Mater., 2022, 34, 2206101; Adv. Mater., 2026, 38, e72943），并系统性探索了宏观石墨烯材料表界面调控（Angew. Chem. Int. Ed., 2025, 64, e202415755;Angew. Chem. Int. Ed., 2025, 64, e202423626; J. Am. Chem. Soc., 2026, 148, 11455–11461），成功构筑了多种集成化电子器件（PNAS, 2022, 119, e2209250119; Nat. Commun., 2026, 17, 682; Natl. Sci. Rev., 2025, 12,nwaf395）。

研究团队官网：

http://101.132.145.36:4000

论文链接：

https://doi.org/10.1038/s41467-026-73319-2

相关进展