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为满足可持续发展需求，智能电子设备的发展需要更多地依赖可再生资源，材料的选择成为了关键。相较于传统的高分子材料，纤维素是地球上丰富的可再生生物聚合物。不仅具有优异的环保性能，而且基于其独特的多维结构具有出色的可设计性和多功能性，是一种很有前景的石油基产品替代材料。而且由于纤维素的大分子链之间存在丰富的羟基和大量的氢键，其材料表现出较高的机械强度和易加工特性，使得材料在分子水平或纳米尺度上对构建新兴的电子设备展示出巨大的应用价值，对可持续发展具有重要意义。
近日，广西大学先进木质纤维材料团队系统总结了纤维素摩擦电材料在智能主动传感中的最新进展，指出目前面临的挑战和未来发展，强调可持续材料在智能主动传感中的重要作用。该综述以题为“Sustainable Triboelectric Materials for Smart Active Sensing Systems”发表在最新一期《Advanced Functional Materials》期刊上（IF:19.9）。
论文链接：
https://doi.org/10.1002/adfm.202208277
近年来，在21世纪不断增长的世界人口和快速发展技术的背景下，集能量收集和感知各种外部物理刺激于一体的自供电传感系统被认为是下一代智能设备中最重要的设备之一。本文旨在为智能主动传感系统的可持续性提供新的视角，以设计和制造用于自供电传感系统的纤维素摩擦电材料。系统结合纤维素摩擦电材料的优势特性，从材料设计和结构优化角度探讨了材料的结构-性能-应用关系。其次，重点介绍纤维素摩擦电材料在智能家居、智慧医疗、人机交互、万物互联等智能传感领域的最新应用。最后，提出了用于智能传感器系统的纤维素摩擦电材料的当前挑战和未来发展。
图1综述大纲图
图2纤维素摩擦电特性。（a）纤维素和PTFE接触起电示意图。（b）摩擦电序列。
图3表面改性。（a）基于离子掺杂天然纳米纤丝的示意图。（b）PANI 在破旧的棉纺织品表面的沉积过程。（c）CNF的AEAPDMS 改性。
图4结构和形态的功能化。（a）PNF的制造示意图。（b）通过多步骤方法制备C-NGD的示意图。（c）PHOH导电水凝胶原理图。
图5智能主动传感系统。（a）文件移动实现的图书管理系统。（b）用于手机声波能量收集和自供电录音传感系统。（c）自供电穿戴式键盘作为生物特征自我识别系统。（d）基于织物的键盘原理图。
【通讯作者简介】
聂双喜，广西大学教授，国家高层次青年人才计划入选者。主要从事纤维素绿色制备及功能化方面的应用基础研究，在纸浆清洁漂白及先进纤维素功能材料方面取得系列原创性成果，为我国造纸行业可持续发展提供了有力的科学支撑。共主持省部级以上项目7项，其中国家自然基金3项（面上项目2项）；以第一/通讯作者在Nat. Commun.、Mater. Today、Adv. Funct. Mater.、ACS Nano等期刊上发表SCI论文60余篇，其中SCI一区论文45篇、影响因子15.0以上的论文22篇；论文被国际同行引用4500余篇次，累计入选ESI热点论文1篇、ESI高被引论文13篇；共获授权发明专利27件，其中5项技术已实现成果转化，转让到校总经费387万元。先后获得“国家技术发明二等奖”、“国家霍英东青年教师奖”、“教育部技术发明一等奖”、“广西科技进步二等奖”、“广西青年五四奖章”、“广西青年科技奖”及“广西创新争先奖”。
*感谢论文作者团队对本文的大力支持。
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