作者：Zhijiang Li，Xiang Chen，Guozhuo Chen , Hou-Yong Yu，Jingzhuo Guan ，Yannan Liu
关键字：Cellulose，Conductive nanocellulose，Nanofiller，Pressure sensing，Biopolymer
论文来源：期刊
发表时间：2025年

纤维素是一种可再生生物聚合物，在可持续电子和传感技术方面具有巨大的前景，但其固有的绝缘性阻碍了更广泛的应用。在这项研究中，我们提出了一种区域选择性、酸诱导的受限石墨化策略，将四种纤维素多晶型物（I-IV）转化为具有高石墨化度、优异的导电性、出色的热稳定性（高达445.3 °C）和多样化的纳米结构形貌的本征导电纳米纤维素（CNCene）。其中，创造性地利用CNCene-III作为多功能纳米填料，掺入纤维素基体中，构建柔性压阻器件。与通常影响柔韧性的传统导电填料不同，CNCene-III显着提高了所得纤维素复合薄膜（CCF）的抗拉强度（从35.9 MPa到82.1 MPa）和断裂伸长率（从7.7 %到23.1%），这要归功于强烈的界面相互作用。CCF表现出90 ms的超快响应时间和23%的低压电阻变化，表现出高灵敏度和快速信号反馈。这实现了实时压力传感能力，并通过可靠的摩尔斯电码信号传输得到验证。与采用碳纳米管或石墨烯衍生物的传统纤维素基导电复合材料相比，该策略为工程导电纳米纤维素提供了一个可扩展的、无热解的平台，具有集成的机械增强、导电性和功能响应性。