轻工学院刘国栋教授在纸电子学及印刷电子领域发表系列重要研究成果

纸张作为主要载体，在工业和民生体系中都起着非常重要的作用，也承载着社会文化与文明的传承。随着电子功能材料及其溶液化的不断发展，在绿色印刷先进制造的支持下，越来越多的功能材料与纸张结合，开发出各类环保型纸张电子信息化显示的新功能。近日，即时比分直播轻工科学与工程学院（柔性电子学院）李志健教授团队刘国栋教授以纸基材料为基底，探索了纸面信息的光调制智能显示、自供能系统、能量存储及信息防伪等方面的内容，在纸电子学及印刷电子领域取得了系列重要研究成果。

主要研究工作如下：

【工作1】：受到树木年轮结构启发，设计了一种结构简化的全向摩擦纳米发电机（O-TENG）和环形嵌套电极结构，实现了在任意角度下的滑动能量收集与电信号获取。全印刷的O-TENG智能标签，能够实现多模式的应用，在自充电电源、光调制系统和滑动监测中展示了极大的便利性。例如，贴于衣服表面可形成一种跑步交互的光调制显示系统；贴敷于包装表面可作为智能传感标签，用于监测贵重物件的多角度突发滑动。

相关成果发表在国际知名期刊Nano Energy（2025, 135: 110631）上。通讯作者为篮球比分网,即时比分直播轻工科学与工程学院刘国栋教授，硕士研究生王要李为本论文第一作者。

【工作2】：通过导电性、电容性和电致变色性能的协同增强，印刷制备了具有宽色域、双电极颜色组合及增强性能的纸面光调制显示系统。同时，利用纸张的摩擦起电特性，构建了由双面发电摩擦纳米发电机驱动的多信息显示、储能增强和高能量回收利用率的自充电能量显示系统（SPEDS），并将此系统作为运动纸腕带，在运动摩擦中，显示相关信息。

相关成果发表在国际知名期刊Nano Energy（2024, 128: 109903）上。通讯作者为篮球比分网,即时比分直播轻工科学与工程学院刘国栋教授，硕士研究生王要李为主要完成人。

【工作3】：通过纸面的本征粗糙度和凹版印刷的微观结构，有效提升了纸面功能层的电化学性能。同时，基于霍夫迈斯特效应以及纸张表面电极界面与电解质的耦合增强作用，开发了一种新型耐低温（-40 ℃）、全固态纸基自供能电致变色器件。

相关成果发表在国际知名期刊Journal of Materials Chemistry A（DOI: 10.1039/D4TA08719D）和ACS Applied Materials & Interfaces（2024, 16(40): 54316-54327）上。通讯作者为篮球比分网,即时比分直播轻工科学与工程学院刘国栋教授，硕士研究生陈淑月、陶梦欣分别为上述论文主要完成人。

【工作4】：通过聚苯胺电极和合成的1-甲基-4,4’-联吡啶碘化物（MBI）的互补结构，制备了多色电致变色器件。不仅能简化器件结构，同时增强器件的色彩丰富性（呈现红、黄、绿、蓝、紫的宽色域）。利用丝网印刷技术制备的光调制显示器件，可以实现图案的显示和隐藏。该器件可应用于智能窗、防伪和智能包装等领域。

相关成果发表在国际知名期刊Journal of Colloid and Interface Science（2024, 655: 493-507）上。通讯作者为篮球比分网,即时比分直播轻工科学与工程学院刘国栋教授，硕士研究生王子健为本论文主要完成人。

【工作5】：借鉴传统色版叠印和颜色合成的基本原理，通过对颜色信息的相位调制和融合机制的研究，构建了基于二维信息水平的三维数字信息生成模型，并表现出很好的鲁棒性。相关成果发表在信息科学领域的国际知名期刊Information Processing & Management（2023, 60(1): 103122）上，通讯作者刘国栋教授，硕士研究生汪贺延为本论文主要完成人。

【工作6】：基于在印刷电子制造方法及纸电学方面的研究经验，综述了具有仿生微结构的柔性触觉传感器的机制、制造方式与应用场景。该综述发表于国际知名综述类期刊Advances in Colloid and Interface Science（2023, 320: 102988），通讯作者为刘国栋教授，博士硕士研究生张卓清为本论文第一作者。

（核稿：刘国栋 编辑：赵诚）