Sustainability, flexibility, and low-power consumption are key features to meet the growing re-
quirements of simplicity and multifunctionality of low-cost, disposable/recyclable smart electronic
-of- -based composites hold po-
tential to fulfill such demands when explored as substrate and/or electrolyte-gate, or as active
channel layer on printed transistors and integrated circuits based on ionic responses (iontronics).
In this work, a new generation of reusable, healable and recyclable regenerated cellulose hydro-
gels with high ionic conductivity and conformability, capable of being provided in the form of stick-
ers, are demonstrated. These hydrogels are obtained from a simple, fast, low-cost, and environ-
mental-friendly aqueous alkali salt/urea dissolution method of native cellulose, combined with
eration and simultaneous ion incorporation with acetic acid. Their electrochemical properties can
be also merged with the mechanical robustness, thermal resistance, transparency, and smooth-
-
strate.
Beyond gate dielectrics, a water-based screen-printable ink, composed of CMC binder and com-
mercial zinc oxide (ZnO) semiconducting nanoparticles, was formulated. The ink enables the
printing of relatively smooth and densely packed films on office paper with semiconducting func-
tionality at room temperature. The rather use of porous ZnO nanoplates is beneficial to form per-
colative pathways at lower contents of functional material, at the cost of rougher surfaces.
The engineered cellulose composites are successfully integrated into flexible, recyclable, low-
voltage (<3.5 V), printed electrolyte-gated
office paper or on the ionically modified nanopaper. Ubiquitous calligraphy accessories are used
-the-
out on the target substrate, where are already printed the devices. Such concept paves the way
for a worldwide boom of creativity, where we can freely create personal electronic kits, while
having fun at it and without generating waste.Sustentabilidade, flexibilidade e baixo consumo energético são características chave para atender aos crescentes requisitos de simplicidade e multifuncionalidade de sistemas eletrónicos inteligentes de baixo custo, das-
Compósitos à base de celulose têm potencial para atender a tais necessidades quando explora-
dos como substrato e/ou porta-de-eletrólito ou como camada de canal ativo em transístores impressos e circuitos integrados baseados em respostas iónicas (iontronics).
Neste trabalho, é demonstrada uma nova geração de hidrogéis reutilizáveis, reparáveis e recicláveis baseados em celulose regenerada, que apresentam alta condução iónica e conformabilidade, podendo ser fornecidos na forma de adesivos. Estes hidrogéis são obtidos a partir de um
método simples, rápido, barato e amigo do ambiente que permite a dissolução de celulose nativa
em soluções aquosas com mistura de sal alcalino e ureia, combinado com carboximetil celulose
(CMC) para melhorar a sua robustez, seguido da regeneração e simultâneo enriquecimento iónico com ácido acético. As suas propriedades eletroquímicas podem ser combinadas com a inbase de celulose micro/nanofibrilada para obter um substrato eletrolítico semelhante a papel.
Para além de portas-dielétricas, foi formulada uma tinta aquosa compatível com serigrafia, composta por CMC como espessante e nanopartículas semicondutoras de ZnO. A tinta permite a
impressão de filmes pouco rugosos e densamente percolados sobre papel de escritório, e com
funcionalidade semicondutora à temperatura ambiente. O uso alternativo de nanoplacas porosas
de ZnO é benéfico para criar caminhos percolativos com menores teores de material funcional,
apesar de se obter filmes rugosos.
Os compósitos à base celulose foram integrados com sucesso em transístores e portas lógicas
porta-eletrolítica, os quais foram impressos em papel de escritório ou no "nanopapel" iconicamente
modificado. Acessórios de caligrafia permitem a fácil e rápida padronização de pistas condutoras/resistivas, desenhando-as no substrato alvo, onde estão impressos os dispositivos. Este conceito despoleta um mundo criativo, onde é possível criar livremente kits eletrónicos customizados de forma divertida e sem gerar resíduos
