人们发现，在一定条件下，当加热到相对较高的温度时，可以使纤维素导电。
然而，这种被称为碳化的燃烧过程会破坏使纤维素衍生半导体如此有用的三维结构。
一项新的突破解决了这个问题。在一个纸周二出版于ACS Nano,研究人员描述了一种处理过程，使得“加热纳米纸而不破坏纸张从纳米到宏观尺度的结构”成为可能。
他们必须确保这一过程允许制造商“调整”纳米纸，使其具有适合特定应用的电气性能。此外，这个过程必须足够温和，这样制造商才能设计出具有大表面积和丰富孔隙的结构。
“我们使用了碘处理，这对保护纳米纸的纳米结构非常有效。将此与空间控制干燥相结合，意味着热解处理不会从根本上改变设计的结构，所选的温度可以用来控制电学性质，”该论文的合著者、材料科学家古贺博隆说。
研究人员使用纳米纸半导体作为传感器，监测通过两种不同类型面具的水蒸气流动。当连接到一个由布料制成的可洗口罩上时，传感器可以记录与呼气同步的脉冲。佩戴者呼吸中的水分子会暂时降低传感器的电阻。当连接到外科口罩上时，传感器没有记录到这样的脉冲。研究人员写道:“只观察到传感器电阻逐渐下降，这表明外科口罩能有效地捕获水蒸气。”
当研究人员将纳米纸半导体连接到葡萄糖生物燃料电池上时，该材料的功率密度比商用石墨片高14倍。
“我们已经能够展示的结构维护和可调性对于将纳米材料转化为实际设备是非常令人鼓舞的，”古贺说。“我们相信，我们的方法将为完全由植物材料制成的可持续电子产品的下一步奠定基础。”
