Billig, flexibel, trådlösa grafenkommunikationsenheter som mobiltelefoner och vårdmonitorer kan skrivas ut direkt i kläder och till och med hud, University of Manchester akademiker har visat.

I en genombrottstidning i Vetenskapliga rapporter , forskarna visar hur grafen kan vara avgörande för bärbara elektroniska applikationer eftersom det är mycket ledande och ultraflexibelt.

Forskningen kan bana väg för smarta, batterifri hälso- och konditionsövervakning, telefoner, Internet-förberedda enheter och laddare för att integreras i kläder och "smart hud"-applikationer – tryckta grafensensorer integrerade med andra 2D-material fast på en patients hud för att övervaka temperaturen, spännings- och fuktnivåer.

Exempel på kommunikationsenheter inkluderar:

• I ett sjukhus, en patient bär en tryckt grafen RFID-tagg på sin arm. Taggen, integrerad med andra 2D-material, kan känna av patientens kroppstemperatur och hjärtslag och skickar tillbaka dem till läsaren. Den medicinska personalen kan övervaka patientens tillstånd trådlöst, avsevärt förenkla patientens vård.
• På ett vårdhem, batterifria tryckta grafensensorer kan tryckas på äldre människors kläder. Dessa sensorer kan upptäcka och samla in äldre människors hälsotillstånd och skicka tillbaka dem till övervakningsåtkomstpunkterna när de förhörs, möjliggör distanssjukvård och förbättrad livskvalitet.

Befintliga material som används i bärbara enheter är antingen för dyra, som silvernanopartiklar, eller inte tillräckligt ledande för att ha effekt, såsom ledande polymerer.

grafen, världens tunnaste, starkaste och mest ledande materialet, är perfekt för wearables-marknaden på grund av dess breda utbud av superlativa kvaliteter. Grafenledande bläck kan massproduceras billigt och tryckas på olika material, inklusive kläder och papper.

Forskarna, ledd av Dr Zhirun Hu, tryckt grafen för att konstruera transmissionsledningar och antenner och experimenterade med dessa i kommunikationsenheter, som mobil- och wifi-anslutning.

Med hjälp av en skyltdocka, de fäste grafenaktiverade antenner på varje arm. Enheterna kunde "prata" med varandra, effektivt skapa ett kommunikationssystem på kroppen.

Resultaten visade att grafenaktiverade komponenter har den kvalitet och funktion som krävs för trådlösa bärbara enheter.

Dr Hu, från School of Electrical and Electronic Engineering, sa:"Detta är ett viktigt steg framåt - vi kan förvänta oss att se ett riktigt grafenaktiverat trådlöst bärbart kommunikationssystem inom en snar framtid.

"De potentiella tillämpningarna för denna forskning är enorma - oavsett om det är för hälsoövervakning, mobil kommunikation eller applikationer fästa på huden för övervakning eller meddelanden.

"Detta arbete visar att detta revolutionerande vetenskapliga material ger en verklig förändring i våra dagliga liv."