随着可穿戴传感器的日益普及，人们需要一种能够抵抗人体自然运动的压力和应变破坏的材料。为此，伊利诺伊大学厄本那-香槟分校的研究人员开发了一种采用激进折纸结构的方法，以帮助材料变得更耐应变，并且更能适应运动。
kirigami与折纸(更为人熟知的折纸艺术)类似，除了折叠外，还包括切割。机械科学与工程学副教授SungWoo Nam和Keong Yong领导的团队成功地将kirigami架构应用于超薄材料石墨烯上，从而创建了适合可穿戴设备的传感器。
Nam指出：“为了得到最佳的传感效果，您不希望您的运动产生额外的信号输出。” “我们使用kirigami切口来提供超出材料正常变形能力的拉伸能力。这种特殊的设计非常有效地将运动伪影与期望信号解耦。”
为了获得这些结果，研究团队与机械科学与工程教授Narayana Aluru合作进行了大量的模拟，并在纳米制造节点上开发了在线软件，这是此类中第一个被开发的软件。在线软件平台允许研究人员在创建实际设备或平台之前进行模拟。
一旦团队想出了一个在模拟中运行良好的设计，就该进行测试了。石墨烯作为一种材料似乎很有前途，因为与金属和其他常规材料相比，石墨烯可以承受明显的变形和断裂。由于石墨烯是原子上薄的材料，因此研究团队能够将石墨烯层封装在两个聚酰亚胺层之间（这和用于保护可折叠智能手机的材料相同）。一旦“三明治”结构被创造出来，他们接下来就会设计出“吉里贾米切割”来增强材料的延展性。
Nam说：“由于石墨烯既对外部变化敏感，同时也是一种柔性半金属导体，因此人们对用石墨烯来创建传感器非常感兴趣。” “这种灵敏度非常适合检测周围的情况，例如汗液中的葡萄糖或离子水平。”
研究小组发现，采用kirigami结构不仅使石墨烯具有可拉伸性，而且对应变不敏感，没有运动伪影，这意味着即使石墨烯变形，其电状态也不会产生变化。具体来说，他们发现石墨烯电极在高达240％的单轴应变或720度的扭曲下能表现出应变不敏感性。
他们在《今日材料》上发表了研究结果。
Nam说：“ kirigami有趣的是，当你拉伸它的时候会产生平面外倾斜。” “这就是这种结构能够承受如此大的变形的原因。”
在他们的设计中，研究人员将有源传感元件放在由激折石墨烯制成的两个“桥”之间的“岛”上。虽然石墨烯在弯曲和倾斜过程中没有失去任何电信号，但但它仍然从拉伸和拉伸中吸收了负载，使得有源传感元件能够保持与表面的连接。因此，kirigami具有重新分配应力集中的独特能力，从而获得增强的方向机械属性。
虽然研究小组成功证明了基本方法，但他们已经在进行2.0版的改进，并有可能最终将该技术商业化。
该团队还使用聚二甲基硅氧烷（PDMS）并在三明治层方面取得了优秀的成果，他们认为，除了石墨烯之外，该设计还可以扩展到其他原子级薄的材料，例如过渡金属二卤化物。
