由天然纤维素纤维组成的纸张拥有低成本、可持续、可回收和可生物降解等诸多优点,在柔性电子器件领域得以快速发展。由于原纸的电导率差,所以研究人员通常采用在纤维素纤维上沉积无机半导体或有机填料来制作导电纸。但是,软的纤维素纤维和刚性导体之间存在杨氏模量不匹配的差异,导致复合形成的导电纸在形变时易发生材料分层或局部破裂。
可聚合低共熔溶剂是一类新型的离子液体,其特殊之处在于其氢键供体或受体含有可聚合基团,且聚合后依然保留较强的导电性。除制备简单,100%原子利用率和低成本等优点外,PDES还可通过热或光引发实现聚合。来自华南理工大学陈广学教授团队的研究工作表明(J. Mater. Chem. C 2017, 5, 8475-8481),在UV照射下几秒钟内便可完成PDES导电弹性体的制备,且可按需实现图案化。基于上述研究结果,该团队通过原位光聚合制作导电纸,进而解决上述问题。由于PDES自身具备反应介质、前驱体和导电填料三重功效,在紫外线照射下便可快速固化,为按需图案化的印刷电路制作提供了一条新的路径,可认为是一个快速,无VOC的绿色图案化制造过程。

图1利用丝网印刷工艺可以制备可图案化的可聚合低共熔溶剂型导电纸及其性能表征
相关成果发表在国际知名期刊Chemical Communications (2018, 54, 2304-2307)上,文章的共同第一作者是华南理工大学博士生李仁爱和张凯丽。