Dual Bio-Inspired Design of Highly Thermally Conductive and Superhydrophobic Nanocellulose Composite Films

纳米纤维素 材料科学 复合数 纳米技术 纳米纤维 纳米复合材料 导电体 复合材料 柔性电子器件 氮化硼 纤维素 化学工程 工程类
作者
Dechao Hu,Wenshi Ma,Zhilin Zhang,Yong Ding,Wu Li
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:12 (9): 11115-11125 被引量:82
标识
DOI:10.1021/acsami.0c01425
摘要

Highly thermally conductive, electrically insulating, and flexible nanocellulose composite films are crucially significant for the thermal management of next-generation green electronics. However, the intrinsic hygroscopicity of nanocellulose poses a daunting challenge to the reliability and structural stability of electronic products. To address these issues, herein, a dual bio-inspired design was innovatively introduced to fabricate highly thermally conductive and superhydrophobic nanocellulose-based composite films via vacuum-assisted self-assembly of cellulose nanofibers (CNFs) and hydroxylated boron nitride nanosheets (OH-BNNS) and subsequent hydrophobic modification. Driven by the highly orderly hierarchical architecture and a strong hydrogen bonding interaction, the laminated CNF-based composite films with 50 wt % OH-BNNS show a high in-plane thermal conductivity (15.13 W/mK), which results in a 505% enhancement compared with the pure CNF films. On the other hand, the rough surface combined with a low surface energy modifier endows CNF/OH-BNNS composite films with unique superhydrophobicity (contact angle over 155°) and a simultaneous self-cleaning function. Furthermore, the as-fabricated multifunctional CNF/OH-BNNS composite films were designed as a flexible printed circuit board to simulate the potential applications in the field of cooling electronic devices. The development of CNF/OH-BNNS composite films with synergetic properties of high thermal conductivity and superhydrophobicity may shed light on the functional thermal management materials and offer an innovative insight toward fabricating multifunctional nanocomposites via a dual bio-inspired design.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
SIHUONIANHUA发布了新的文献求助10
刚刚
tt发布了新的文献求助10
1秒前
jiang完成签到 ,获得积分10
1秒前
再生极强的-涡虫完成签到,获得积分10
1秒前
Gauss完成签到,获得积分0
1秒前
kelly发布了新的文献求助10
1秒前
追寻的雁完成签到,获得积分10
2秒前
shw完成签到,获得积分10
2秒前
马良完成签到,获得积分10
2秒前
宋某完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
蔚蓝绽放完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
hjyylab应助南宫书瑶采纳,获得10
5秒前
晨晨完成签到,获得积分10
5秒前
为科研奋斗完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
研友_LwlRen完成签到 ,获得积分10
6秒前
小水滴完成签到,获得积分20
7秒前
Cinderella完成签到,获得积分10
8秒前
吞吞发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
Hello应助nxxxxxxxxxx采纳,获得10
9秒前
小灰灰完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
SIHUONIANHUA完成签到,获得积分20
9秒前
小水滴发布了新的文献求助10
9秒前
饺子生面包完成签到 ,获得积分10
9秒前
Eric完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
签到完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
huihui完成签到 ,获得积分10
11秒前
QQWQEQRQ完成签到,获得积分10
11秒前
htm426完成签到,获得积分10
11秒前
slin_sjtu完成签到,获得积分0
11秒前
研友_LNB5DL完成签到,获得积分10
11秒前
高分求助中
Java: A Beginner's Guide, 10th Edition 5000
Applied Survey Data Analysis (第三版, 2025) 800
Narcissistic Personality Disorder 700
Research Handbook on Multiculturalism 500
The Martian climate revisited: atmosphere and environment of a desert planet 500
Plasmonics 400
建国初期十七年翻译活动的实证研究. 建国初期十七年翻译活动的实证研究 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3848045
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3390808
关于积分的说明 10563631
捐赠科研通 3111243
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1714676
邀请新用户注册赠送积分活动 825451
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 775515