DOI: 10.1016/j.compscitech.2021.108738
近來，柔性可生物降解電子產品受到了物聯網行業的極大關注。可持續發展和環境友好型電子設備的必要性迫使制造商減少電子廢物和有毒殘留物。纖維素納米纖維是一種可生物降解的柔性材料，適合于構建自支撐薄膜電子器件，并在傳感器制造中得到了首次應用。在這項工作中，研究者報道了一種纖維素納米纖維基濕度傳感器，其在不同的工作頻率下具有良好的相對濕度（RH）依賴性。基于PEDOT:PSS電極制造了透明且可完全降解的濕度傳感器，該電子器件顯示出20％-85％RH的寬工作范圍，其中CNF膜無需任何額外處理即可用作傳感層。本研究采用了一種基于絲網印刷的一步制備方法來制造傳感器，該方法提供了比其他技術更具重復性和成本效益的解決方案。另外，該方法在省時省力的基礎上，為傳感器的重新簡易設計提供了可能性。綜上，該工作所提出的這種多功能透明自支撐薄膜濕度傳感器對綠色電子行業具有極好的適應性。
圖1.（a）單根CNF的原子力顯微鏡（AFM）圖像。10型（b）和21型（c）CNF薄膜的光學照片。（d）10型和（e）21型纖維素紙的SEM圖像。（f）9和14g/m2 CNF納米紙上的水吸附等溫線。（g）9g/m2 CNF膜的水接觸角。
圖2.（a）9g/m2 CNF膜的FTIR光譜和1900-1200cm-1區域的放大圖，顯示出歸因于I型和II型纖維素的譜帶（插圖）。（b）CNF的X射線衍射圖譜。
圖3.CNF基板和導電PEDOT:PSS層的透光率。
圖4.IDE濕度傳感器的尺寸（a）。用Ag電極（b）和PEDOT:PSS電極（c）在21型基底上制造的器件的照片。用Ag電極（d）和PEDOT:PSS電極（e）在21型基底上制造的器件的顯微鏡圖像。
圖5.在40℃下對RH的阻抗響應。（a）100Hz下的組件和（b）相位。（c）1kHz下的組件和（d）相位。
圖6.在55％RH下對溫度的阻抗響應。（a）100Hz下的組件和（b）相位。（c）1kHz下的組件和（d）相位。
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