科学家研发可闭环生物回收的介电薄膜
文章来源：新能源网 更新时间：2025-08-11 16:30:07
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本报讯（记者王敏）中国科学技术大学俞书宏院士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，能够提高电子器件的循环利用率，从而减少电子废弃物。近日，相关研究成果发表于《自然-可持续性》。
电子废弃物正以惊人的速度增长，其对环境和人类健康的负面影响引发广泛关注。闭环回收，即在回收过程中不损害材料质量的回收技术，对于减轻全球环境负担和建立循环材料经济至关重要。目前，科学家在部分塑料的闭环回收方面已有一些成功尝试，但这些方法存在高能耗或需使用苛刻化学品的问题。相比之下，生物技术凭借其固有的选择性和温和的工作条件等优势，为解决这些问题提供了潜在替代方案。不过，设计可闭环生物回收的材料对生物制造、生物解构以及两者之间的兼容性提出了很高要求。 研究团队将开发的“气溶胶辅助生物合成”新兴生物制造策略与特异性酶降解过程相结合，成功设计并制备出可闭环生物回收的纤维素基复合介电薄膜。具体来说，“气溶胶辅助生物合成”法是一种通用且可扩展的策略，可将葡萄糖单体和功能构筑单元加工成纤维素基功能复合材料。同时，纤维素酶水解是一项成熟技术，能特异性地将纤维素解聚为葡萄糖，且不影响其他组分。两种生物过程足够温和，无需高温高压或使用有毒化学品，即可形成“原料－产品－废弃物”的闭环。 研究表明，因具有优异的综合性能及闭环生物可回收性，这种纤维素基介电薄膜在可持续电子器件领域具有巨大应用潜力。比如，基于该薄膜加工的电子器件的信号传输损耗显著低于商用的环氧树脂基底。而且，纤维素基介电薄膜成本与商用介电薄膜相当。 研究人员介绍，这种结合气溶胶辅助生物合成和酶降解的闭环生物回收策略，对开发下一代可持续电子材料和电子器件具有重要指导意义。 相关论文信息： https://doi.org/10.1038/s41893-025-01606-9 《中国科学报》 (2025-08-08 第1版 要闻)
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