陕西科技大学陈咏梅教授和马建中教授特约综述：基于天然高分子的导电材料制备及其在柔性传感器件中的应用
近年来，日新月异的柔性电子产品/概念的出现开辟了未来电子领域的新前景，在信息、能源、医疗及国防等领域显现出了巨大的应用潜力，如柔性电子显示器、有机发光二极管、薄膜太阳能电池板等。其中，传感器作为柔性电子器件的核心部件，在运动监测、人机界面、疾病诊断、健康监测等方面发挥着重要作用，成为当前柔性电子材料与器件主要研究热点之一。传统传感器主要基于Si、 Au、Pt和氧化铟锡等半导体或金属材料制备而成，这些材料存在刚性大、硬度高等缺陷，缺乏柔韧性、变形性和延展性，严重制约了其在柔性电子器件等领域的应用。同时，基于合成高分子导电材料的传感器广泛使用会产生大量不可降解电子垃圾，易造成资源浪费和环境污染，更不顺应于当前社会绿色可持续发展的要求。因此，对具有来源广泛、化学成分多样、优异的生物相容性、生物降解性和天然多层级结构等多个优势的天然高分子材料进行合理加工与设计，进而得到基于天然高分子的导电材料并组装制备得到新型绿色柔性电子传感器件是解决以上瓶颈问题的策略。
陕西科技大学陈咏梅教授和马建中教授在特约综述中以天然高分子导电材料为主线，从天然高分子导电材料制备和传感器应用领域两方面展开论述，总结了基于天然高分子制备导电材料的模板法和掺杂法。模板法直接以天然高分子材料的天然骨架结构作为基质，其丰富的层次结构和形态为制备具有不同微纳结构的导电材料提供了大量的空间，而掺杂法是在天然高分子材料处理后的产物或衍生物中均匀掺杂导电介质以制备导电材料。同时，归纳了基于天然高分子的柔性导电材料在湿度、温度、应变、气流/气体、光、生物传感器件中应用的研究进展，着重强调了天然高分子材料固有性质对导电材料制备和传感器件设计的有利影响。最后展望了基于天然高分子的柔性导电材料在设计和组装柔性传感器方面的前景，为高效发展绿色柔性电子和天然高分子材料的高值化利用提供新思路。此外，对于实现复杂自然和生物环境的传感，多种不同类型传感器件的集成是必然趋势，呼吁从事开发传感器以及天然高分子材料的研究人员需要进行不同领域的交叉合作。
该综述发表在《高分子学报》2020年第8期“庆祝张俐娜院士80华诞专辑”(高分子学报, 2020, 51(8): 864 - 879)，DOI：10.11777/j.issn1000-3304.2020.20114，通讯作者是陕西科技大学陈咏梅教授和马建中教授。
原文链接：
https://doi.org/10.11777/j.issn1000-3304.2020.20114
来源：高分子学报
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