如图所示为生物降解含氟聚合物涂覆肽纳米管的复合材料电子显微镜图像。图片来源:密苏里大学。

我们购买的智能手机或者电视都逐渐淘汰，变成废弃电子设备堆放在垃圾填埋场里。为了减少电子产品对环境的影响，科学家们正在努力开发可生物降解的电子设备组件。

在迈向这一目标的过程中，研究人员制备出可生物降解的发光纳米结构。这种材料将来可以作为活性层成为可生物降解屏幕。研究人员将其研究成果发表在最近一期的《先进材料界面》上。

SuchiGuha是密苏里州大学的研究人员，他领导了这一项目，指出：“这项研究工作表明，电子设备中的活性层由于酶的作用具有生物可降解性。”

LED 是一种基本的发光装置，由一个发光活性层夹在两个电极之间组成。其中，共轭分子氟聚合物通常作为一种活性层应用在有机发光二极管中，但它们不会分解。相反，该研究团队使用了可生物降解肽纳米支架作为活性层。

Guha说：“这种肽材料自组装成完美的纳米结构。形成的碳纳米管直径为100或200纳米。”

刚性生物可降解纳米管可以应用于生物医学领域，因为这种物质可以在人体内部分解。在研究中，研究人员将这种氟聚合物材料做成了一个支架。

肽和氟聚合物之间由于存在范德瓦耳斯的相互作用，氟聚合物附着在肽纳米结构上。纳米多肽为氟聚合物支架的表面增加了聚合物活性，使其工作更有效率。

Guha和同事一直利用酶结构来测试这种材料的生物降解性。经过两小时，混合纳米结构的溶液的降解程度比纯氟聚合物高80%，几乎完全降解。

Guha说：“这种材料并不是完全生物降解的，因为还需要发光共轭聚合物发挥作用。酶不攻击共轭聚合物，但是会降解肽。”

纳米多肽增加了氟聚合物的表面活性，提高其工作效率。所以肽结构支架可以减少共轭聚合物需要的活性层。

斯坦福大学研究员ZhenanBao并没有参与该研究，他补充说：“同时具备生物降解性和良好的电子性能的材料是具有挑战性的。了解降解过程将会为该研究提供有力的证据。

Guha实验室并不是第一个制备可生物降解电子元件的实验室。其他实验室的研究人员已经制备出印刷电极与水性油墨或纤维素油墨。“但我们工作的独特之处在于活性层本身是可降解物质。”

她指出，目前研究还处于初步阶段，在产品市场化之前，还需要做更多的测试。

例如，团队研制的复合材料结构效率还无法匹配氟聚合物有机LED。Guha希望通过改善纳米结构的均匀性来提高材料的工作效率。

此外，智能手机中使用的是彩屏，即需要在蓝色氟聚合物的基础上，研制出红色、绿色氟聚合物。

 新材料在线编译整理——翻译：陈琼     校正：摩天轮