近期，一项关于可持续电子材料的研究引起了广泛关注。据《自然-可持续性》杂志报道，中国科学技术大学教授俞书宏院士的团队成功开发出一种可闭环生物回收的纤维素基介电薄膜，为解决电子废弃物问题提供了新的思路。
随着电子产品的普及和更新换代速度的加快，电子废弃物的数量正以惊人的速度增长，这对环境和人类健康构成了严重威胁。为了应对这一挑战，科研人员开始探索可回收电子器件的研发，以期降低其环境足迹。然而，由于电子器件组分的多样性和结构的复杂性，传统的回收方法往往难以完全实现材料的再利用，且可能伴随能耗高、材料质量受损等问题。
俞书宏院士团队的创新之处在于，他们结合了“气溶胶辅助生物合成”策略和特异性的酶降解过程，成功制备出具有闭环生物可回收性的纤维素基复合介电薄膜。这一过程中，“气溶胶辅助生物合成”法能够将葡萄糖单体和功能构筑单元转化为纤维素基功能复合材料，而纤维素酶水解技术则能够将纤维素特异性地解聚为葡萄糖，且不影响其他材料组分。这两种生物过程均无需高温高压或使用有毒化学品，从而实现了从原料到产品再到废弃物的闭环循环。
该纤维素基介电薄膜不仅具有优异的物理性能，如高拉伸强度、低介电常数、低热膨胀系数和良好的柔韧性，还因其独特的三明治结构设计而展现出表面光滑的特性。人工干预下的细菌自发生命活动使得该薄膜具有独特的高孔隙率结构，进一步提升了其综合性能。与商用介电薄膜相比，这种生物制造的纤维素介电薄膜在成本上相当，但在人类健康和自然资源方面的环境影响显著降低。
研究还表明，这种纤维素基介电薄膜在可持续电子器件领域具有广泛的应用潜力。例如，基于该薄膜加工的电子器件的信号传输损耗低于商用的环氧树脂基底，这意味着它在提高电子器件性能和循环利用率方面具有显著优势。该团队还对相关成本和生命周期进行了评估分析，进一步证实了这种生物制造的纤维素介电薄膜在环境和经济上的可行性。
这一研究成果不仅为电子废弃物的处理提供了新的解决方案，也为开发下一代可持续电子材料和电子器件提供了重要指导。随着科研人员对这一领域的不断探索和深入，我们有理由相信，未来将有更多环保、高效的电子材料和器件问世，为人类的可持续发展贡献力量。
