近日，南京林业大学材料科学与工程学院韩景泉教授课题组博士生陆亚在Nature旗下期刊《npj Flexible Electronics》（中科院一区，影响因子：12.3）在线发表了题为“Resilient, environment tolerant and biocompatible electroluminescent devices with enhanced luminance based on compliant and self-adhesive electrodes”的研究论文，实现了南京林业大学在该高水平期刊的首次突破。南京林业大学为第一完成单位，陆亚为第一作者，韩景泉教授为唯一通讯作者。该成果由十四五国家重点研发计划项目、国家自然科学基金等科研项目资助。
林木生物质作为自然界中储量最丰富的可再生资源，具有极大的开发潜力和利用价值。木质纳米纤维素是一种天然生物聚合物，具有优异的机械性能、良好的亲水性、高透明度、良好的生物相容性以及稳定的化学性质。如何基于纳米纤维素的优异特性将其高值高效利用于绿色柔性电子器件，已逐渐成为木材科学与相关交叉学科领域的前沿热点问题。
电致发光（EL）器件具有结构简单、发光均匀、使用寿命长等优点，在可穿戴显示和智能人机交互等领域有着广泛的应用前景。未来的柔性EL器件应具备自粘附性、高可拉伸性、机械循环稳定性、表面顺应性、高介电常数、环境耐受性和生物相容性。基于纳米纤维素优异的机械强度、柔韧性、稳定性和生物相容性，该研究采用纤维素II型纳米晶体（CNC II）作为分散剂、成膜剂和抗氧化剂，解决了AgNWs电极存在的易氧化、难分散以及与PDMS基底之间粘附性低的问题。与CNC I和CNF相比，CNC II具有较小（长度：~75 nm，直径：~6 nm）和更高的透光度（96%）。AgNW-CNC II/TX-PDMS电极表现出高透光度（80%）和低方阻（25 Ω sq-1）。
同时，该研究利用非离子表面活性剂对疏水性PDMS电极基底进行亲水改性，赋予了EL器件自粘附性、高可拉伸性和表面顺应性。此外，通过氯化工艺对高介电常数的钛酸钡表面进行修饰，提升了发光层的介电常数（19）和器件亮度（72 cd m-2 at 300 V and 400 Hz）。所制备EL器件具有良好的循环稳定性（400次拉伸循环后亮度保持85%）、耐久性和可拉伸性（200%应变下亮度保持88%），其可在宽温度范围（-20 ~ 70°C）和水下正常工作。与文献报道的同类EL器件相比，该全溶液法制备的器件展现出更为优异的综合性能，在可穿戴显示和智能人机交互等领域有着广泛的应用前景，展现了林木生物质纳米材料在绿色柔性光电子材料与器件的利用潜力。
