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目前 ， 各种电子设备让人们的生活越来越安全、健康、舒适 ， 但同时也产生了大量不可降解、不可回收的电子垃圾 ， 威胁着我们的环境 。 最近 ， 科研人员探索了一种可生物降解和可回收的环保且灵活的机械传感器 。 该传感器以细菌纤维素 (BC) 水凝胶为基质 ， 以高氯酸咪唑 (ImClO4) 分子铁电体为功能元件 ， 其混合物具有 4 mV kPa-1的高灵敏度和 0.2 至 31.25 的宽工作范围 kPa ， 优于大多数基于传统功能性生物材料的设备 。 此外 ， BC水凝胶可以完全降解为葡萄糖和寡糖 ， 而ImClO4可以回收再用于相同的设备 ， 不会留下对环境有害的电子垃圾 。
图1. 分子铁电体/BC 混合体 。 (a) 纯 BC 水凝胶、ImClO4粉末和混合物的 XRD 图谱 。 (b) ImClO4在铁电相中的分子组成（左）和堆积图（右） 。 (c) 制备分子铁电/BC 混合传感器的制造工艺示意图 。
图2. 分子 ImClO4/BC 混合传感器的性能 。
图3. 灵活的自供电纸键盘 。
图4. 分子铁电/BC 杂化物生物降解和回收利用的可行性 。
总之 ， 该团队开发了一种生产可生物降解和可回收的自供电机械传感器的方法 ， 该传感器由BC 水凝胶基质和 ImClO4分子铁电体功能材料组成 。 混合传感器具有高灵敏度 ， 优于大多数基于传统功能性生物材料的设备 ， 甚至可以与具有典型铁电聚合物（如 PVDF）的检测器相媲美 。 此外 ， 基质BC可被纤维素酶充分降解 ， 留下环保的葡萄糖和寡糖 ， 而ImClO4可重复用于传感器 ， 性能与生鲜产品相同 。 该工作提供了一种在没有电子垃圾的情况下实现灵活传感器的策略 。
相关论文以题为A Biodegradable and Recyclable Piezoelectric Sensor Based on a Molecular Ferroelectric Embedded in a Bacterial Cellulose Hydrogel发表在《ACS Nano》上 。 通讯作者是华中科技大学张光祖副教授、石志军博士、和姜胜林教授 。
参考文献：
【华中科技大学：细菌纤维素水凝胶！一种可生物降解和可回收的压电传感器！】doi.org/10.1021/acsnano.1c07614
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