综述：从树木到科技：天然橡胶在下一代柔性电子中的贡献

这篇综述系统探讨了天然橡胶（NR）在柔性电子领域的创新应用，涵盖柔性传感器、自供电系统（self-powered systems）及能量收集设备（energy harvesters）的开发。文章强调通过材料选择、化学改性（如功能填料掺杂）和结构设计优化NR的电学/机械性能，并解析了基于运动、光、热和湿度的环境能量捕获机制，为可持续电子发展提供新思路。

　　

Abstract

柔性电子技术正深刻变革现代生活，而天然橡胶（NR）因其可持续性和可调控性能成为关键材料。通过化学修饰（如环氧化或接枝共聚）和功能填料（碳纳米管、导电聚合物）的引入，NR的电导率可提升至10^-3 S/cm量级，同时保持>200%的拉伸性。这种"绿色"特性使其在医疗监测、电子皮肤等领域潜力巨大。

柔性传感器的设计策略

压阻式传感器利用NR复合材料的电阻-应变响应，灵敏度（GF）可达15.8；电容式传感器则通过介电层厚度变化实现压力检测。值得注意的是，石墨烯/NR混合体系在50%应变下仍保持稳定信号输出，适用于关节运动监测。

自供电系统的突破

摩擦纳米发电机（TENG）采用NR基介电层，其电荷密度较传统材料提高37%。案例显示，基于NR-TENG的鞋垫可收集步行动能（输出功率1.2 mW/cm²），足以为生物传感器供电。

能量收集技术前沿

光热转换系统将NR与聚苯胺复合，实现太阳能-电能转换效率8.3%；湿度发电机则利用NR多孔结构产生离子梯度电势，开路电压达0.5V。这些技术为偏远地区医疗设备供电提供新方案。

挑战与展望

当前NR电子器件面临长期稳定性（>10⁴次循环）和规模化生产难题。未来研究或聚焦仿生结构设计（如类蛛网导电网络）和可降解NR复合材料开发，以推动该技术向商业化迈进。