带有新兴三极负性的水性上循环利格宁,用于皮肤集成的三极电子

科学领域:

• 生物质的价值化 生物质的价值化
• 可持续材料科学科学 可持续材料科学
• 聚合物化学 聚合物化学

背景情况:

• 素是一种丰富的工业副产品,是创造功能性聚合物的有希望但未得到充分利用的资源.
• 红素的水溶性较差,阻碍了其在开发先进材料和可持续技术方面的应用.
• 开发高效和环保的加工素方法对于循环生物经济至关重要.

研究的目的:

• 开发一种可扩展的水性工艺,将木质素转化为可打印的电子墨水.
• 为了提高氨酸的分散性并保持其分子完整性,用于功能性聚合物应用.
• 为了证明素衍生的电子墨水在制造高性能,可持续的传感器中的实用性.

主要方法:

• 用一种良性尿素基配方来显著增加在水性介质中的素分散性.
• 该过程的重点在于在溶解过程中保持氨酸的β-O-4'乙连接的完整性.
• 在印刷过程中,宁聚合物经历了热力学驱动的自我组装,形成纳米纹理的表面.

主要成果:

• 红素的分散性提高了两倍,达到100毫克mL-1,97.6%的β-O-4'乙连接被保留.
• 该过程使得在没有强烈溶剂的情况下,能够创建功能性,纳米纹理的表面,具有新兴的三重负性.
• 由素墨水制造的皮肤集成的 triboelectric 传感器证明了用于分类人类心理工作负载的高保真信号生成.

结论:

• 从废弃生物质,特别是木质素中创造高性能,可持续的电子产品的可通用策略已经建立.
• 开发的水性工艺为将质素价值化为先进的功能材料提供了一条途径.
• 素衍生的电子墨水显示出在可穿戴电子和生物传感方面的应用潜力很大.