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北卡罗莱纳州立大学的研究人员展示了一种低成本的技术，可以从已经使用到尽头的电子设备中提取纳米线，然后将这些纳米线用于新的设备中。这项工作是迈向更可持续的电子产品的一步。
“对回收电子材料有很多兴趣，因为我们希望减少电子浪费并最大限度地利用我们摆脱稀有或昂贵的材料，”玉轩刘先生，一份作品和博士学位。在NC状态的学生。“我们证明了一种允许我们回收纳米线的方法，并且我们认为可以扩展到其他纳米材料 - 包括含有贵族和稀土元素的纳米材料。”
“我们的回收技术与传统回收不同，”纸张的通讯作者和安德鲁A.亚当斯教授在NC州的Andrew A. Andrew A.“当您考虑回收玻璃瓶时，它在用于创造另一个玻璃对象之前完全融化。在我们的方法中，银纳米线网络与装置中的其余材料分离。然后将该网络拆卸到溶液中的单独银纳米线的集合中。然后可以使用这些纳米线来创建新网络并将其纳入新的传感器或其他设备。“
新的回收技术考虑了设备的整个生命周期。第一步是设计一种聚合物，这种聚合物可以溶解在溶剂中，而不会溶解纳米线。一旦设备被使用，含有银纳米线的聚合物基质就会溶解，留下纳米线网络。然后把网络放在单独的溶剂中，用超声波进行打击。这会分散纳米线，将它们从网络中分离出来。
在一个概念验证演示中，研究人员创造了一个可穿戴的健康传感器贴片，可以用来跟踪病人的温度和水分。该传感器由嵌入在聚合物材料中的银纳米线网络组成。研究人员测试了传感器，以确保它们功能齐全。传感器贴片一旦使用，通常就会被丢弃。
但是对于他们的示范，研究人员将聚合物溶解在水中，取下了纳米线网络，将其崩溃到各个纳米线的集合中，然后使用那些纳米线来创造一个全新的可穿戴传感器。虽然在每个“生命周期”之后的纳米线网络的性质中存在微小的降解，但研究人员发现纳米线可以在不损害传感器的性能的情况下再循环四次。
经过四个生命周期，您可以通过将新的银纳米线引入混合物来提高纳米线网络的性能。
“使用我们的方法，你可以从纳米线得到更多的用途，”朱说。“即使纳米线已经损坏了很多次，到了不能再利用的地步，我们仍然可以将它们作为常规回收的原料。这极大地减少了浪费。”
回收过程的一个关键是识别具有低表面张力的溶剂，用于分解纳米线网络。
“低表面张力很重要，因为它使溶剂更容易扩散到网络中纳米线之间的窄连接中，便于网络拆卸，”刘说。
研究人员发现，在用超声波打破纳米线网络时，找到适当的时间平衡也很重要。如果将超声波施加过长，则可以打破纳米线。如果您不够长时间涂抹超声波，最终可以纳米块。
“我们在这里展示的方法可以用于回收其他纳米材料，如纳米粒子、碳纳米管、其他类型的纳米线和二维材料，只要它们以网络的形式使用，”朱说。
本文，“纳米线渗透网络的再循环可持续软电子发表在杂志上先进的电子材料。本文由博士，博士王王撰写。在NC状态的学生。
该工作是通过国家科学基金会的支持，授予1728370。
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编辑注：研究摘要跟随。
“纳米线渗透网络的回收用于可持续软电子”
作者：Yuxuan Liu，Hongyu Wang and Yong Zhu，北卡罗来纳州立大学
发表：7月26日，先进的电子材料
迪伊：10.1002 / AELM.202100588
抽象的：对环保和可持续的电子产品的需求正在增加，功能性材料的回收是关键。摘要近年来，软电子产品受到了广泛的关注，但软电子产品的回收利用一直面临着挑战。本文报道了一项回收银纳米线(AgNW)渗滤网络的策略，以实现可持续的软电子产品。研究了工作溶剂和超声波处理时间对再生AgNW网络形貌和电性能的影响。使用选择的低表面张力的工作溶剂(异丙醇)和最佳超声时间(20 s)， AgNW网络膜可以循环多次(本工作中是4次)，没有显著的形貌变化和性能退化。利用AgNW作为电极和水溶性聚合物基板制作瞬时表皮传感器贴片并完全回收。利用回收AgNWs制备的表皮传感器贴片的体上试验为AgNWs的回收概念提供了一个工作实例。再循环的概念可以以渗透网络的形式推广到其他纳米材料。
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