KPI Science News (Oct 2023)
СЕНСОРИ НА ОСНОВІ НАНОЦЕЛЮЛОЗИ ДЛЯ БІОРОЗКАДНОЇ, ГНУЧКОЇ, ОДНОРАЗОВОЇ І НОСИМОЇ ЕЛЕКТРОНІКИ
Abstract
Проблематика. Швидкий технічний прогрес призвів до зниження терміну експлуатації побутової електроніки. Впровадження приладів зеленої гнучкої електроніки, що здатні біологічно розкладатися, дозволять запобігти екологічній катастрофі. Останнім часом все більшої популярності набуває використання органічних матеріалів замість неорганічних аналогів, що дає змогу перейти від жорстких твердотільних сенсорів багаторазового використання, що потребують утилізації, до гнучких, одноразових сенсорів, що придатні до носіння людиною на тілі або одязі і до самочинного розкладання в природі після використання. Одним із таких перспективних органічних матеріалів є наноцелюлоза. Мета дослідження. Вивчення можливості використання наноцелюлози для виготовленні гнучких, носимих, одноразових сенсорів різних видів фізичних та хімічних величин. Методика реалізації. В статті здійснено аналіз, класифікацію та порівняння різних технологій і особливостей синтезу, а також основних характеристик гнучких сенсорів, виготовлених на основі наноцелюлози. Також в роботі було співставлено основні параметри гнучких сенсорів на основі наноцелюлози з відповідними аналогами сенсорів на основі штучних полімерів. Результати дослідження. В роботі були встановлені фізичні та технологічні особливості використання наноцелюлози для виготовлення сенсорів різних видів фізичних та хімічних величин з метою покращення їх робочих характеристик. Встановлено, що наноцелюлоза може використовуватися як у якості підкладки, так і у якості чутливого елементу сенсора. Також було показано, що наноцелюлоза підходить для використання її як у сенсорах, що базуються на електричних фізичних явищах, так і на оптичних ефектах. Висновки. Наноцелюлоза є перспективним біорозкладним матеріалом, на основі якого можна створювати гнучкі, одноразові, носимі сенсори. Технологія виготовлення таких сенсорів має містити лише низькотемпературні та сухі процеси обробки. Для ефективного застосування в певних видах сенсорах доцільно виготовляти наноцелюлозу з модифікованою поверхнею або у вигляді композитів з іншими наноматеріалами. На основі одержаних результатів можна вдосконалювати існуючі та розробляти нові методи створення гнучких носимих одноразових сенсорів, які не потребують утилізації.
Keywords
