Bioprzewodzące polimery i kompozyty do zaawansowanych zastosowań

Roger Gonçalves^1,3, Marco A. B. Ferreira¹, Ernesto C. Pereira^1,2,3

¹Center for Innovation on New Energies, Institute of Chemistry, Campinas State University, Campinas – SP, Brazil, ²Center of Excellence for Research in Sustainable Chemistry, Department of Chemistry, Federal University of São Carlos, São Carlos – SP, Brazil, ³Center for Research and Development of Functional Materials, Department of Chemistry, Federal University of São Carlos, São Carlos – SP, Brazil

Material Matters™ 2023, 18.1

ernesto@ufscar.br

• Wprowadzenie
• Functional Materials for Greener Composites
• Bio-based Polymers
• Preparation  of Bio-based Composites
• Wysokowydajne biokompozyty

• Final Considerations and Future Challenges
  
• Podziękowania
• Powiązane produkty
• Referencje

Wprowadzenie

Zmiany klimatyczne stały się trudną rzeczywistością, której nie można ignorować. Aby powstrzymać ich destrukcyjny wpływ, konieczne jest przejście w kierunku czystej matrycy energetycznej o niskiej zależności od paliw kopalnych i zmniejszenie liczby pozostałości rozproszonych w środowisku. Polimery pochodzenia biologicznego mogą mieć zasadnicze znaczenie dla zmniejszenia ilości odpadów elektrycznych i elektronicznych oraz zwiększenia żywotności w docelowych zastosowaniach. Niniejszy mini-przegląd omawia ostatnie osiągnięcia w syntezie polimerów pochodzenia biologicznego, ich właściwości i zastosowania jako kompozytów.

Wymagające odnawialnych i bardziej ekologicznych ścieżek, przyspieszające zapotrzebowanie na energię w połączeniu z obecnym wezwaniem do zrównoważonego wzrostu jest jednym z najbardziej krytycznych wyzwań we współczesnych społeczeństwach. Biomasa staje się realną alternatywą lub uzupełniającym źródłem pozyskiwania produktów ropopochodnych, takich jak paliwa, polimery i wysokowartościowe chemikalia. W tym mini-przeglądzie omawiamy ostatnie osiągnięcia w dziedzinie przewodzących polimerów pochodzenia biologicznego i ich zastosowań w bioelektronice, czujnikach i superkondensatorach.

Funkcjonalne materiały dla bardziej ekologicznych kompozytów

Synteza zrównoważonych materiałów do wytwarzania energii odnawialnej była w ostatnich latach przedmiotem znaczących badań.¹ Podstawowe wyzwania to długi cykl życia, wysoka funkcjonalność, wysoka wydajność, niski koszt i biodegradowalność.

Materiały takie jak kompozyty węglowe, materiały hybrydowe i polimery inżynieryjne mogą być zoptymalizowane pod kątem spełnienia tych pięciu kryteriów. Wśród tych nowych zasobów, czyste i kompozytowe polimery na bazie biologicznej są obiecujące w budowaniu czystszych i zrównoważonych urządzeń energetycznych. Ponadto apel o bardziej ekologiczne rozwiązania technologiczne zachęca naukowców do poszukiwania inspiracji w samej naturze, stymulując nowy gatunek badań skoncentrowanych na rozwoju materiałów inspirowanych biologią.²

Bio-based Polymers

Biopolimery, zilustrowane na Rysunek 1, są wytwarzane przez żywe istoty lub pozyskiwane z odnawialnych źródeł surowców, co czyni je bardziej ekologiczną alternatywą dla konwencjonalnych polimerów. Ogromną zaletą stosowania biopolimerów jest ich biodegradowalność w środowisku. Degradacja tych makrocząsteczek wynika z działania naturalnie występujących mikroorganizmów.^1,2 Dlatego biopolimery zyskują na popularności ze względu na te cechy, zwiększając ich użyteczny cykl życia i możliwość utylizacji. "Bardziej ekologiczne polimery", takie jak "zielony" polietylen (PE), są również szeroko stosowane. Zielony PE ma te same zastosowania, co PE na bazie paliw kopalnych, z dodatkową zaletą wychwytywania CO₂ z atmosfery podczas jego produkcji.³ 

Rysunek 1. Przykład biopolimerów pochodzenia zwierzęcego lub roślinnego. Przedrukowano za zgodą z odnośnika 3, prawa autorskie 2018, Elsevier.

Biopolimery zostały również zbadane w celu zastąpienia konwencjonalnych aktywnych metali i stopów stosowanych w inteligentnych urządzeniach w celu zwiększenia oszczędności energii.³ Aktywne materiały reagują na bodźce zewnętrzne, takie jak pH, temperatura, wilgotność i elektryczność, zmieniając swój kształt, kolor i/lub rozmiar. Ten trend zastosowań technologicznych wynika z wewnętrznych właściwości polimerów, takich jak niska gęstość, niski koszt, odporność na pękanie, plastyczność, łatwość przetwarzania i wytwarzania.⁴

Podczas gdy kilka aktywnych polimerów reaguje na bodźce elektryczne,¹ biopolimery nie są materiałami przewodzącymi prąd elektryczny. W związku z tym badano elektrycznie przewodzące wypełniacze zdyspergowane w matrycy biopolimerowej.⁵ Dyspersja wypełniacza w matrycy określa ścieżkę perkolacji dla kompozytu przewodzącego prąd elektryczny. Następnie omówiono różne techniki dyspersji stosowane do przygotowania kompozytów przewodzących.

Preparation of Bio-based Composites

Czysto fizyczne techniki mieszania, takie jak mieszanie z dużą prędkością, mieszanie w stanie stopionym i mielenie rolkowe, są konwencjonalnymi procedurami syntezy kompozytów polimerowych. Każda z tych metod opiera się na siłach ścinających, które powodują dyspersję wypełniacza w matrycy polimerowej. Jednak w różnych warunkach procesy te mogą prowadzić do uzyskania materiału o niższej jakości. Techniki te nie pozwalają na dodanie kompatybilizatorów, które poprawiają dyspersję, wymagając uprzedniej modyfikacji wypełniaczy.

Innym podejściem jest zastosowanie procesów chemicznych w celu poprawy dyspersji. Wśród nich są takie techniki jak chemiczne osadzanie z fazy gazowej i polimeryzacja in situ. Chociaż procesy te są wydajne, wymagają dodatkowych etapów i wiążą się ze zwiększonymi kosztami w przypadku skalowania przemysłowego. Pozwalają one jednak również na dodawanie kompatybilizatorów bez konieczności modyfikowania zarówno matrycy, jak i wypełniaczy.

Jednym z innowacyjnych podejść jest technika Spatial Confining Forced Network Assembly (SCFNA), która pozwala na uzyskanie doskonałej przewodności przy użyciu minimalnej ilości wypełniacza. Przewodność elektryczna krótkich włókien polipropylenowo-węglowych przygotowanych przy użyciu tej metody jest nawet o cztery rzędy wielkości wyższa od tych wytwarzanych przy użyciu zwykłej technologii inkorporacji.² Warto również wspomnieć o technice samoorganizacji obejmującej użycie polikationu i polianionu, w której interakcja elektrostatyczna umożliwia tworzenie filmu. Niski koszt tej procedury i możliwość przygotowania filmów polikationowych/polianionowych składających się z ponad stu warstw sprawiają, że jest to atrakcyjna metoda.⁶

Rysunek 2 schematycznie przedstawia kilka rodzajów metod stosowanych do rozpraszania ładunków przewodzących w matrycach polimerowych.

Rysunek 2. Ilustracyjny schemat różnych technik dyspersji wypełniaczy przewodzących w matrycach polimerowych. Częściowy przedruk na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa.

Wysokowydajne biokompozyty

Celulozy roślinne i bakteryjne są doskonałymi przykładami łatwych w produkcji biopolimerów ze źródeł odnawialnych.

Farjana et al.⁷ otrzymali elastyczny czujnik z celulozy bakteryjnej i roztworu zawierającego 1 mg nanorurek węglowych (CNT) (Nr kat. 901019, 900788, 755168) na ml celulozy. Przewodzący kompozyt (do 1,6 mS cm^-1) wykazywał doskonałe właściwości mechaniczne i dobrą odpowiedź elektryczną na odkształcenia. W innej publikacji Sen et al.⁸ wykorzystali celulozę i grafen (nr kat. /PL/pl900561) nanokompozytu, aby uzyskać kompozyt o przewodności elektrycznej 5,¹ mS/cm przy użyciu tylko 0,50% wag. wypełniacza grafenowego. Stosując inne podejście, Peng i in.⁹ wytworzyli nanokompozytowe folie grafenowo-celulozowe poprzez odlewanie przy użyciu cieczy jonowych na bazie imidazolu (nr kat. 900771). Farby te wykazywały przewodność do 10 mS/cm począwszy od 200 ml roztworu zawierającego 80 mg rGO i 30 g [BMIM]Cl. Również przy użyciu cieczy jonowych, Javed et al.¹⁰ otrzymali nanowłókna metodą elektroprzędzenia na bazie octanu celulozy (nr kat. 419028, 180955), tlenku grafenu (GO, Nr kat. Nr 921556) i chlorek 1-butylo-3-metyloimidazoliowy ([BMIM]Cl, Nr kat. Nr 94128). Połączone zalety materiałów GO i [BMIM]Cl pozwalają na jednorodną dyspersję GO i lepszą rozpuszczalność celulozy, demonstrując efekt kompatybilności, jaki te ciecze jonowe nadają matrycom polimerowym.¹¹ Stężenie tylko 0.43% mas. tlenku grafenu wystarczyło, aby uzyskać przewodność 5,30 mS/cm.

Jak wcześniej wspomniano, przewodność elektryczna biopolimerów jest bardzo niska, podczas gdy polimery syntetyczne, takie jak polianilina (PAni, nr kat. 912891), poli(3,4-etylenodioksytiofen) (PEDOT), polipirol (PPy, Cat. 912573) i politiofen (PTh) mają wysoką przewodność elektryczną (Rysunek 3). Podczas gdy polimery te wykazują dobrą biokompatybilność, ich niska degradowalność jest krytycznym czynnikiem ograniczającym ich zastosowanie. Strategią mającą na celu poprawę tej skłonności jest połączenie polimerów syntetycznych z biopolimerami, uzyskując związki przewodzące o silnej biodegradowalności i doskonałej biokompatybilności. Wyzwaniem w syntezie tych kompozytów jest znalezienie najlepszego składu, aby zmaksymalizować przewodnictwo elektryczne i zminimalizować udział nierozkładalnych składników koniugatu. Innym podejściem, zgodnym z zasadą bioinspiracji, jest wykorzystanie konwencjonalnych cząsteczek, takich jak pochodne karotenu (Rysunek 5A), obecne w marchwi, do produkcji przewodzących kompozytów opartych na pojedynczej cząsteczce.¹² Chociaż wydajność nie jest jeszcze porównywalna z przewodzącymi makrocząsteczkami, jest to bardzo obiecujący obszar badań.

Rysunek 3. Struktura chemiczna głównych monomerów i ich odpowiednich polimerów przewodzących.

PAni przyciągnął znaczną uwagę ze względu na wysoką przewodność elektryczną, łatwą syntezę w środowisku wodnym, doskonałą stabilność termiczną i środowiskową, kontrolowaną przewodność elektryczną i łatwość modyfikacji strukturalnej. Polimer ten ma obiecujące przyszłe zastosowania w elastycznej elektronice, takiej jak elektrody i czujniki odkształcenia.¹³ Aby użyć biodegradowalnej matrycy i wykorzystać przewodzące właściwości polianiliny, Han i in,¹⁴ badali polimeryzację in situ aniliny w nanocelulozie (nr kat. 561126) w celu włączenia jej do matrycy z kauczuku naturalnego (Rysunek 4). Anilina została zintegrowana z gumą poprzez polimeryzację nanowłókien celulozowych (CNF) i kompleksowanie zapewniające lepszą dyspersję części przewodzącej i skutkujące jednorodnym i elastycznym kompozytem przewodzącym (do 90 mSm^-1). Materiał został scharakteryzowany jako czujnik odkształcenia i superkondensator, wykazując doskonałą wydajność w obu zastosowaniach.

Rysunek 4. A) Schematyczna ilustracja procesu przygotowania i syntezy przewodzących elastomerów hybrydowych CNF-PANI/NR o hierarchicznej strukturze sieci 3D oraz demonstracja ich B) elastyczności, C) podatności na zginanie, D) rozciągliwości i E) przewodnictwa. Przedrukowano za zgodą z referencji 14, prawa autorskie 2019 Elsevier.

PPy był jednym z pierwszych badanych polimerów przewodzących i był szeroko stosowany w bioelektronice i biosensorach. Jest on przygotowywany przez elektrochemiczne lub chemiczne utlenianie pirolu. Podczas jego utleniania można wprowadzać różne domieszki, wpływając na jego właściwości przewodzące. Przykładem tego zjawiska jest wprowadzenie poli(kwasu L-glutaminowego) jako domieszki do PPy (Rysunek 5B), co zapewnia grupy kwasowe, które dodatkowo poprawiają przewodnictwo elektryczne i biodegradowalność PPy.¹⁵ Dodatkowo, polipirol-blok-poli(kaprolakton) (Cat. Nr 735817) jest kolejnym biodegradowalnym polimerem przewodzącym.

PEDOT jest polimerem przewodzącym opartym na monomerze 3,4-etylenodioksytiofenu (EDOT). Nanorurki PEDOT zostały z powodzeniem wykorzystane do rejestracji neuronowej, ściśle naśladując zdolności neuronów.¹⁶ Dodatkowo, poli(3,4-etylenodioksytiofen)-poli(sulfonian styrenu) (PEDOT:PSS, Nr kat. Nr 900208) jest w regularnym użyciu ze względu na swoje unikalne właściwości, takie jak doskonałe przewodnictwo, dobra stabilność, wysoka przezroczystość optyczna i niska toksyczność. Dlatego też, ze względu na potrzebę obecności drugiego łańcucha w celu poprawy właściwości PEDOT, zastosowanie ligniny (nr kat. 370959) jako biopolimeru (Rysunek 5C) zapewniło również większą biodegradowalność kompozytów tego przewodzącego polimeru bez szkody dla jego właściwości przewodzących, ponieważ lignina działa również jako cząsteczka domieszki i jest z powodzeniem stosowana jako materiał superkondensatora.¹⁷

W celu poprawy słabych właściwości mechanicznych, hydrofobowości i nierozkładalności tych samoistnie przewodzących polimerów, mieszanki z biopolimerami zostały zbadane i szeroko zbadane.1 Niektóre z udanych biopolimerów dla tych mieszanin obejmują polilaktyd (PLA, Nr kat. Nr kat. 764620, 764612, 767344), polikaprolakton (PCL, Cat. Nr kat. 440744, 440752, 704105), poli(laktyd-co-glikolid) (PLGA, Cat. Nr kat. 901021, 790214, 900316, 900289), fumaran polikaprolaktonu, poli(laktyd-co-polikaprolakton) (PLA-co-PCL, Cat. Nr kat. 906840, 900321, 900300, 900312), poliuretan (Nr kat. 446084), chitozan (Nr kat. C3646, 900342, 900341), żelatyna (Nr kat. Nr kat. 1.04078), kolagen (Nr kat. 234149) i heparyna (nr kat. Y0001282). Należy wspomnieć, że zastosowanie biopolimerów do produkcji biodegradowalnych kompozytów zostało poddane dobrze ugruntowanym metodom badawczym, takim jak ISO 14855-2, która reguluje właściwości wytrzymałościowe tych materiałów w różnych symulowanych warunkach pogodowych.¹⁸

Rysunek 5. Struktura chemiczna biokompozytów na bazie polimerów przewodzących: A) analogi karotenu, B) Ppy domieszkowane poli(kwasem L-glutaminowym), C) PEDOT:lignina, D) oligo PAni-grafityzowany polisacharyd, E) polianilina/poly[(L-laktyd)-co-(ε-kaprolakton)], oraz F) 5''-bis(hydroksymetylo)-3,3''-dimetylo-2,2':5',2'':5'',2''-kwas kwertiofenowo-adypinowy poliester.

Wang et al.¹⁹ wyprodukowali polimer oparty na polisacharydowym szkielecie grafityzowanym tetramerami polianiliny (Rysunek 5D), który jest rozpuszczalny w wodzie, biodegradowalny, elektroaktywny i niecytotoksyczny. Dodatkowo, ten innowacyjny polimer wykazywał elektroaktywność, odwracalne zdolności redoks oraz odwracalne właściwości domieszkowania/oddomieszkowania, okazując się doskonałym kandydatem do zastosowań medycznych, takich jak biosensory, aktywne dostarczanie leków i sondy nerwowe. Tak więc, w odniesieniu do zastosowań biomedycznych, polianilina (nr kat. 912891) wzmocniona kopolimerem poli[(L-laktyd)-co-(ε-kaprolakton)] (nr kat. 769851) opracowany przez Bhang et al.²⁰ (Rysunek 5E) został wykorzystany do kontroli funkcji komórek nerwowych. Włókna tego polimeru zostały zsyntetyzowane metodą elektroprzędzenia, a następnie umieszczone w pożywce do hodowli komórek PC12, uzyskując porowaty materiał o regularnej strukturze i dużej zdolności neuroregeneracyjnej. Aby zagwarantować biodegradowalność i uzyskać przewodnictwo elektryczne, Guimard i współpracownicy²¹ badali włączenie oligomerów tiofenu (nr kat. T31801) do naturalnego poliestru, uzyskując przewodzący biopolimer. Za pomocą prostej reakcji polikondensacji, naprzemienne elektroaktywne jednostki czwartorzędowe i biodegradowalne jednostki estrowe zostały skopolimeryzowane, w wyniku czego powstał nowy polimer 5,5''-bis(hydroksymetylo)-3,3''-dimetylo-2,2':5',2'':5'',2''-poliester czwartorzędowy z kwasem adypinowym (QAPE) (Rysunek 5F). Materiał ten wykazywał aktywność redoks za pomocą woltamperometrii cyklicznej, a także przesunięte ku czerwieni piki absorpcji po domieszkowaniu, potwierdzając, że jednostki czwartorzędowe zachowują swoją elektroaktywność. Przykłady te pokazują, jak szerokie i obiecujące może być wykorzystanie biokompozytów do różnych zastosowań, zwłaszcza w bardziej ekologicznych i czystych procesach i urządzeniach energetycznych.

Tabela 1 podsumowuje podstawowe biokompozyty omówione w przeglądzie wraz z ich głównym zastosowaniem i wielkością przewodnictwa elektrycznego, najbardziej krytyczną właściwością dla tego typu materiałów.

Tabela 1. Skład niektórych biokompozytów i ich zastosowania. (*Odnotowano wzrost o 110% w porównaniu do czystego PEDOT).

Matryca	Wypełniacz	Przewodność (Scm-1)	Zastosowanie	Charakterystyka	Ref.
Polipropylen	Krótkie włókna węglowe	1.032	Przewodzące podłoże	Biodegradowalny i biokompatybilny	2
Celuloza bakteryjna	Nanorurki węglowe	Do 1.6	Czujnik	Biodegradowalny	7
Celuloza	Grafen	5.1 × 10-3	Czujnik	Biodegradowalny	8
Celuloza	Grafen + [BMIM]Cl	10 × 10-3	Przewodzący substrat	Biodegradowalny	10
Octan celulozy	Tlenek grafenu + [BMIM]Cl	5.3 × 10-3	Włókna przewodzące	Biodegradowalne	11
Kauczuk naturalny	Nanoceluloza + PAni	0.895	Czujnik naprężenia/superkondensator	Biodegradowalny i biokompatybilny	14
Poli (kwas l-glutaminowy)	Polipirol	~10	Bioelektronika	Biodegradowalne i biokompatybilne	15
Lignina	PEDOT	*	Supercapacitor	Biodegradowalny	17
Poly [(L-laktyd)-co-(ε-kaprolakton)]	PAni	-	Komórki nerwowe kontrolujące	Biodegradowalny, biokompatybilny i niecytotoksyczny	20

Final Considerations and Future Challenges

Chociaż rozwój przewodzących polimerów pochodzenia biologicznego ma jeszcze wiele do zrobienia, zanim zastąpią one konwencjonalne kompozyty polimerowe, wykazują one znaczny "zielony" potencjał w świecie, w którym zrównoważony rozwój jest w centrum uwagi. Aby jednak wizja ta mogła zostać urzeczywistniona, nadal konieczne są krytyczne ulepszenia. W szczególności wypełniacze stosowane obecnie w celu zwiększenia przewodności tych kompozytów nie są ani biodegradowalne, ani "zielone", a ciągłe wysiłki są nadal wymagane, aby odkryć dodatki, które pasują do niskiego wpływu materiału bazowego na środowisko. Na szczęście badania nad produkcją bardziej zrównoważonych ładunków przewodzących przyciągnęły znaczną uwagę i wykonano ważną pracę - podobnie jak w przypadku grafenu wytwarzanego z biomasy.²² W tych możliwościach jest dużo miejsca na optymizm.

Podziękowania

Autorzy dziękują za wsparcie finansowe udzielone przez GlaxoSmithKline, Brazilian National Council for Scientific and Technological Development - CNPq, São Paulo Research Foundation (granty nr. 2013/07296-2, 2014/50249-8, 2017/11986-5) oraz Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES - kod finansowy 001).

Referencje

1. Feig VR, Tran H, Bao Z. 2018. Biodegradable Polymeric Materials in Degradable Electronic Devices. ACS Cent. Sci. 4(3):337-348. https://doi.org/10.1021/acscentsci.7b00595

2. Huang Y, Kormakov S, He X, Gao X, Zheng X, Liu Y, Sun J, Wu D. Conductive Polymer Composites from Renewable Resources: An Overview of Preparation, Properties, and Applications. Polymers. 11(2):187. https://doi.org/10.3390/polym11020187

3. Xiong R, Grant AM, Ma R, Zhang S, Tsukruk VV. 2018. Naturally-derived biopolymer nanocomposites: Interfacial design, properties and emerging applications. Materials Science and Engineering: R: Reports. 1251-41. https://doi.org/10.1016/j.mser.2018.01.002

4. Samatham R, Kim KJ, Dogruer D, Choi HR, Konyo M, Madden JD, Nakabo Y, Nam J-, Su J, Tadokoro S, et al. Active Polymers: An Overview.1-36. https://doi.org/10.1007/978-1-84628-372-7_1

5. Maciejewska M, Sowińska A. Influence of Fillers and Ionic Liquids on the Crosslinking and Performance of Natural Rubber Biocomposites. Polymers. 13(10):1656. https://doi.org/10.3390/polym13101656

6. Christinelli WA, Gonçalves R, Pereira EC. 2016. A new generation of electrochemical supercapacitors based on layer-by-layer polymer films. Journal of Power Sources. 30373-80. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2015.10.077

7. Toomadj F, Farjana S, Sanz-Velasco A, Naboka O, Lundgren P, Rodriguez K, Toriz G, Gatenholm P, Enoksson P. 2011. Strain Sensitivity of Carbon Nanotubes Modified Cellulose. Procedia Engineering. 251353-1356. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2011.12.334

8. Sen I, Seki Y, Sarikanat M, Cetin L, Gurses BO, Ozdemir O, Yilmaz OC, Sever K, Akar E, Mermer O. 2015. Electroactive behavior of graphene nanoplatelets loaded cellulose composite actuators. Composites Part B: Engineering. 69369-377. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2014.10.016

9. Peng H, Meng, L, Niu L, Lu Q. 2012. Phys. Chem. C . 116 (30)16294–16299. 10.1021/jp3043889/asset/images/large/jp-2012-043889_0005.jpeg

10. Javed K, Krumme A, Viirsalu M, Krasnou I, Plamus T, Vassiljeva V, Tarasova E, Savest N, Mere A, Mikli V, et al. 2018. A method for producing conductive graphene biopolymer nanofibrous fabrics by exploitation of an ionic liquid dispersant in electrospinning. Carbon. 140148-156. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2018.08.034

11. Green MD, Long TE. 2009. Designing Imidazole-Based Ionic Liquids and Ionic Liquid Monomers for Emerging Technologies. Polymer Reviews. 49(4):291-314. https://doi.org/10.1080/15583720903288914

12. He J, Chen F, Li J, Sankey OF, Terazono Y, Herrero C, Gust D, Moore TA, Moore AL, Lindsay SM. 2005. J. Am. Chem. Soc. 127 (5)1384–1385. 10.1021/ja043279I/suppl_file/ja043279ISI20041220_080257.pdf

13. Khmelnitskiy IK, Aivazyan VM, Andryukhin KA, Lagosh AV, Kalyonov VE. 2019. PEDOT and PANI Electrodes for IP²C Actuators. https://doi.org/10.1109/eiconrus.2019.8656744

14. Han J, Lu K, Yue Y, Mei C, Huang C, Wu Q, Xu X. 2019. Nanocellulose-templated assembly of polyaniline in natural rubber-based hybrid elastomers toward flexible electronic conductors. Industrial Crops and Products. 12894-107. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2018.11.004

15. Gomez N, Schmidt CE. 2007. Nerve growth factor-immobilized polypyrrole: Bioactive electrically conducting polymer for enhanced neurite extension. J. Biomed. Mater. Res. 81A(1):135-149. https://doi.org/10.1002/jbm.a.31047

16. Moral-Vico J, Carretero N, Pérez E, Suñol C, Lichtenstein M, Casañ-Pastor N. 2013. Dynamic electrodeposition of aminoacid-polypyrrole on aminoacid-PEDOT substrates: Conducting polymer bilayers as electrodes in neural systems. Electrochimica Acta. 111250-260. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2013.08.041

17. Ajjan FN, Casado N, Rębiś T, Elfwing A, Solin N, Mecerreyes D, Inganäs O. High performance PEDOT/lignin biopolymer composites for electrochemical supercapacitors. J. Mater. Chem. A. 4(5):1838-1847. https://doi.org/10.1039/c5ta10096h

18. Funabashi M, Ninomiya F, Kunioka M. Biodegradability Evaluation of Polymers by ISO 14855-2. IJMS. 10(8):3635-3654. https://doi.org/10.3390/ijms10083635

19. Wang Q, He W, Huang J, Liu S, Wu G, Teng W, Wang Q, Dong Y. 2011. Synthesis of Water Soluble, Biodegradable, and Electroactive Polysaccharide Crosslinker with Aldehyde and Carboxylic Groups for Biomedical Applications. Macromolecular Bioscience. 11(3):362-372. https://doi.org/10.1002/mabi.201000256

20. Bhang SH, Jeong SI, Lee T, Jun I, Lee YB, Kim B, Shin H. 2012. Electroactive Electrospun Polyaniline/Poly[(L-lactide)-co-(ε-caprolactone)] Fibers for Control of Neural Cell Function. Macromol. Biosci. 12(3):402-411. https://doi.org/10.1002/mabi.201100333

21. Guimard NKE, Sessler JL, Schmidt CE. 2009. Macromolecule. 42 (2)502–511. 10.1021/ma8019859/suppl_file/ma8019859_si_001.pdf

22. Safian MT, Haron US, Mohamad Ibrahim MN. A review on bio-based graphene derived from biomass wastes. BioRes. 15(4):9756-9785. https://doi.org/10.15376/biores.15.4.safian