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  近年來，人們將生物材料與柔性電子技術(shù)有機結(jié)合，以天然材料為重要、關(guān)鍵乃至核心材料，實現(xiàn)了各種新型功能化微納結(jié)構(gòu)、器件與集成系統(tǒng)——這已成為柔性電子的一個重要的前沿研究方向、應用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢。2017年，吉林大學王麗麗副教授和中國科學院半導體所沈國震研究員總結(jié)了生物材料在柔性電子設(shè)備中的應用（Chem. Soc. Rev., 2017, 46, 6764-6815）。最近，他們在前期的工作基礎(chǔ)上，又在Advanced Functional Materials上發(fā)表了題為《植物材料在綠色電子皮膚領(lǐng)域的應用》（Plant-Based Modular Building Blocks for “Green” Electronic Skins）的文章。

  在本次刊發(fā)的“植物材料在綠色電子皮膚領(lǐng)域的應用”一文中，作者詳細闡述了過去幾年里，以植物（及衍生物）材料為原材料在綠色電子皮膚上的最新研究（圖1），其機械性能迅速提升，生物功能（可再生性、生物兼容性及生物可降解性）也獲得很大改善。目前來自于自然界靈感開展柔性電子的相關(guān)研究得到廣泛關(guān)注，從植物中尋求一種前所未有的生物學材料的設(shè)計靈感將會革新新一代的信息功能材料。針對植物基功能材料應用在綠色電子皮膚的優(yōu)勢及所面臨的挑戰(zhàn)，沈國震研究員團隊總結(jié)了目前植物基綠色電子皮膚所獲得的最近進展，并從植物材料的生物學性能角度出發(fā)（圖2），針對其作為支持材料，活性單元和結(jié)構(gòu)模板等方面對其未來的發(fā)展及商業(yè)化進行了展望。

圖1. 天然植物（及衍生物）材料在電子皮膚領(lǐng)域應用

  在性能改進方面，植物（及衍生物）材料具有輕質(zhì)量、高柔性、高拉伸強度和熱穩(wěn)定性等特點，使其電學性能和機械性能得到明顯的改善。以該類材料制備的電子皮膚具有優(yōu)異的探測能力對各種生理信號（壓力、溫度、濕度、肌肉運動、脈搏、心跳……）。在電子產(chǎn)品消費快速產(chǎn)生的電子垃圾方面，目前已有大量低污染、高生物適應性、可生物降解的植物材料應用于綠色電子皮膚，充分展現(xiàn)了其良好的商業(yè)化前景并極大的減小了對環(huán)境的污染。在未來綠色電子皮膚研究工作中，進一步探明生物材料結(jié)構(gòu)-功能-性質(zhì)之間的關(guān)系將成為未來各個領(lǐng)域的研究重點。

圖2. 植物材料的生物學性能

  該成果發(fā)表在《先進功能材料》（Advanced Functional Materials, 2018, DOI: 10.1002/adfm.201804510）上，吉林大學王麗麗副教授為第一作者，中國科學院半導體所婁正副研究員和沈國震研究員為通訊作者。相關(guān)工作得到國家自然科學基金的大力支持。

  論文鏈接：

  https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2017/cs/c7cs00278e

  https://doi.org/10.1002/adfm.201804510