通过溶剂诱导剥离技术制备的超薄纤维素离子凝胶器件

《Advanced Functional Materials》：Ultrathin Cellulose Ionogel Devices Through Solvent-Induced Peeling

该研究提出一种溶剂诱导的分层剥离策略，快速、图案化制造超薄纤维素离子凝胶电子器件，厚度仅为人发丝的1/9。器件具有6.5MPa的高拉伸强度、75.82kPa-1的高压力灵敏度、5.83Ω的低阻抗特性，经500次胶带剥离测试仍保持优异界面稳定性。该策略通过有效自愈性和可控剥离特性，突破活性材料限制，为无需复杂加工即可优化超薄电子器件提供可持续解决方案。

　　

摘要

超薄设备是材料科学和技术领域的重大进步，在可穿戴电子设备、智能医疗和人机交互中发挥着关键作用。然而，实现机械耐用性、界面稳定性和性能之间的平衡仍然具有挑战性。本文报道了一种可扩展的逐层剥离策略，用于快速且图案化地制造超薄纤维素离子凝胶设备，该方法利用溶剂诱导纤维素分子和活性物质的组装。所得到的独立设备的厚度为12.46微米——大约是人类头发厚度的九分之一，表现出优异的机械拉伸强度（6.5 MPa）、高压力敏感性（75.82 kPa^?1）、低阻抗特性（1 kHz时为5.83 Ω），以及出色的界面稳定性，这体现在能够承受500次胶带剥离循环。此外，由于有效的自愈能力和可控的剥离特性，该技术可以在不受活性材料限制的情况下制造各种超薄设备。这种基于可持续资源的剥离策略为设计和优化超薄电子设备提供了一种有价值的解决方案，无需耗费大量时间或复杂的加工过程。

图形摘要

本文介绍了一种逐层剥离策略，通过引入乙腈分子来引导纤维素分子和活性物质的组装，从而实现超薄设备的快速、可定制化制造。这种超薄设备具有图案化的结构，展示了出色的机械和电学性能，以及卓越的界面稳定性。这些特性表明其在柔性可穿戴设备（包括电子皮肤、神经网络和热电设备）中具有巨大的应用潜力。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。