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Nat Commun：铁催化激光诱导木材石墨化技术，实现绿色电子产品的大规模应用

艾玉

2022-06-29

为满足社会可持续发展的需要，采用可再生和可生物降解的原材料，通过更加环保的制造方法，开发绿色电子产品是大势所趋。如今，最先进的绿色电子产品均为一些尺寸较小的一次性电子产品，它们的主要成分为纳米纤维素。然而，这些产品还并不够“绿色”，因为在制造纤维素的过程中使用了大量的化学药品，消耗了大量的能量。研究人员提出，希望直接使用最原始的木材制作电子产品，因为木质材料不仅具有理想的机械强度和可扩展性，还具有可观赏性。

近日，瑞士的科学家提出了一种通过铁催化激光诱导木材石墨化的加工方法，该方法可直接在木材上加工各种器件，且具有高达2500 S/m的导电率。

本文要点：

1）该工作提出了一种铁催化激光诱导木材石墨化的方法，该方法在二氧化碳环境氛围气体内，可实现高雕刻速度的制造，且由于铁单宁酸油墨的膨胀和热催化特性，器件不会对基底的木材造成烧蚀和损伤，制造得到的器件电导率高达2500 S/m，该技术还可实现大规模，大尺寸器件的制造，其最大制造面积为100 cm²。

2）该工作基于此技术，提出了四个不同的应用方向加以验证，即用于健康检测的高度耐用的应变传感器，可用于运动监测的柔性电极，基于木材的人机交互界面，以及电致发光器件。