在最近出版的《实用电子纺织品之路如丝绸般光滑》中，概述了一种新的3D打印方法，可以成为在电子纺织品中创造能量收集织物的催化剂，从而在电子和可穿戴设备中实现更好的性能。

随着消费类电子产品，以及那些可以穿戴的产品变得更加先进和更具可用性，研究人员继续努力推动数字技术和传感器等组件的性能。其中大部分也受到小型化过程的推动。然而，电力、能源和电池总是一个挑战，因为我们任何人都知道只是试图保持手机每天运行。研究人员指出，今天许多可穿戴设备都需要体积庞大，因为它们必须包含电池。生物相容性现在也是一个问题，因为消费者希望佩戴许多不同的新颖和创新的设备。

在纺织品上获得的CNTs @ SF芯鞘纤维的结构和形态（A）在纺织品上的芯鞘纤维的顶视图的扫描电子显微镜（SEM）图像。（B）纺织品上的芯鞘纤维的顶视图的光学图像。（C）纺织品上的芯鞘纤维的横截面的SEM图像。（D）显示CNT核的纤维横截面的SEM图像。（来自'可打印智能模式的多功能能源管理电子纺织'）

能量收集对许多人来说是一个新概念，作者将其描述为“对车载电池有吸引力的补充解决方案。”事实上，能量可以从环境光或佩戴者制造的动能中获取 - 然后存储在像电容器这样的设备中。这就是压电材料和摩擦发电机进入这一领域的原因；然而，在结构设计和生产方面仍然存在挑战，以至于研究人员担心这项新技术的大部分仍然只是“实验室规模的好奇心”。而研究团队正在寻找解决方案，他们有创造了一种3D打印摩擦发电机，由丝素蛋白（SF）护套和碳纳米管（CNT）的导电芯组成。

“由此产生的CNT @ SF光纤可以排列成大面积网格（> 80 cm2），可以达到高达18 mW / m2的实验功率密度。因此，SF @ CNT纤维可以潜在地整合为电子纺织品中的能量收集织物。”研究人员表示，“用于摩擦发电机的3D打印CNT @ SF光纤可通过几项重要创新解决长期存在的材料和制造难题。”

在制造丝素蛋白和碳纳米管墨水时，研究团队将SF和CNT打印成纤维，这可能被用于制造复杂的网络。该方法也可用于将摩擦电纤维与现有织物结合起来。

丝素蛋白油墨可以与高度浓缩的CNT油墨结合，使用同轴喷丝头来制造具有核 - 壳几何形状的CNT @ SF纤维。 研究人员表示，SF和CNT油墨都是剪切稀化的，能够有效地挤压成独立的纤维。

基于芯鞘纤维的能量管理智能纺织品织物图案打印（来自'多功能能源管理电子纺织品的可打印智能图案'）

在使用生物相容性商品材料时，研究人员预见到纺织工业将有更多选择，特别是因为CNT @ SF同轴纤维在可穿戴设备上无毒的。由于其能够与聚（对苯二甲酸乙二醇酯）（PET）形成摩擦电对，因此也可以使用SF，并且“非常适合”。

研究人员总结说，CNT @ SF / PET-ITO摩擦电偶的性能非常显著。“这些器件可以产生高达18 mW / m2的面功率密度，开路电压为10-80 V. CNT @ SF / PET的高电压（> 10 V）低电流特性（1-10μA）假设合理的速度为13 cm / s，-ITO摩擦发电机可在5分钟内为容量为〜5μF的电容充电。

与其他先前制造的丝基摩擦发电机相比，这些设备具有相当的功率密度，其报告的功率密度为0.194 mW / cm2和4.3 mW / m2。但是，结合丝绸与铝背聚酰亚胺，其摩擦电系列中的电子亲和力不同于PET。

3D打印通常与可穿戴设备，储能设备和集成电子设备相关联。

打印油墨及其流变性能（A）蚕茧和所得SF油墨的照片。（B）显示SF油墨中的SF微纤维的光学图像。（C）显示高度可注射SF油墨的照片。（D）CNT粉末和CNT油墨的照片。（E）显示CNT良好分散的TEM图像。（F）在其外壁上由聚合物包裹的多壁碳纳米管的TEM图像；插图是放大的图像。（G）作为CNT和SF油墨的剪切速率的函数的表观粘度。（H）作为CNT和SF油墨的剪切应力的函数的储存（G'）和损失（G“）模量。 （I）挤出后的独立式CNTs @ SF芯鞘纤维的照片，显示出两种油墨的良好可纺性。（来自'可打印智能模式的多功能能源管理电子纺织'）