Какие аппликации можно сделать из бумаги: Поделки из бумаги для детей, подборка из 769 шт.

Содержание

Поделки из бумаги и клейкой ленты

Большинство из нас в детстве любили мастерить разные поделки из бумаги — елочные украшения, различных зверюшек, кукол, волшебные замки и множество других вещей. Мы пользовались тогда канцелярским клеем, часто приводя в негодование своих родителей испачканной одежной и пятнами клея на столе. Сегодня все упростилось — вместо клея можно использовать самоклеящуюся ленту.

Простыми поделками из бумаги и клейкой ленты можно украсить свой дом или офис к празднику, оживить вид рабочего стола или поздравить с днем рождения, 8 марта или другими памятными датами своих родных и друзей. Такие недорогие материалы, как цветная бумага, канцелярская, декоративная или двухсторонняя самоклеящаяся лента, немного фантазии и трудолюбия и успех гарантирован.

Из полосок цветной бумаги с узором шириной от 1 до 2,5 см можно сделать гирлянду для утренника в детском саду. Для этого нужно каждую полоску склеить кусочком ленты так, чтобы получилось колечко, а затем соединить колечки между собой.

Или собрать из полосок бумажную цепь. на ёлку.

Чтобы смастерить ромашку, понадобится желтая и белая бумага и клейкая лента. Из белой бумаги нужно нарезать лепестки и, согнув их сформировать «капли», закрепив концы лентой. Затем надо соединить лепестки друг с другом по кругу. Из желтой бумаги вырезать 2 круга для сердцевины и с помощью клейкой ленты прикрепить их с обеих сторон. Такими ромашками можно украсить детскую комнату.

Такую радужную объемную аппликацию для украшения детской вы можете сделать вместе с ребенком. Для ее создания понадобятся: лист голубого картона, цветная бумага, двухсторонняя клейкая лента, ножницы.

А эту простую аппликацию вы можете сделать вместе с малышом даже до двух лет в подарок любимой бабушке. Для этого вам понадобятся: цветная бумага и картон, двухсторонняя клеящая лента, ножницы. А внутри такой открытки можно сделать отпечаток ладошки малыша. Бабушке будет приятно получить такой сувенир!

Эта радужная гирлянда украсит ваш дом в новогодние праздники. Но ее можно использовать и в другие праздничные дни. Для ее изготовления понадобятся: цветная бумага, клейкая лента и прочная нить. Бумагу нужно нарезать на прямоугольника с соотношением сторон примерно 2:1. На следующих рисунках показана последовательность работы.

Это только несколько примеров использования клейкой ленты для изготовления поделок из бумаги. Творите, выдумывайте, ищите новые оригинальные идеи и решения!

Аппликации из цветной бумаги: темы, идеи, техники

Аппликацией из цветной бумаги занимаются дети с самого раннего детства. Уже в ясельной группе детского сада малыши наклеивают кружки или квадраты. Дети в младшей группе используют в работе несколько деталей, выкладывая их в правильном порядке. Воспитатель обязательно выполняет образец работы и объясняет последовательность действий.

Ребята в старшем возрасте осваивают разные виды аппликации из цветной бумаги, самостоятельно вырезают детали ножницами, используя приемы складывания листа в несколько раз.

Приходят в школу дети 6-7 лет уже с базой навыков и умений. Программа первого класса особо ничем не отличается от требований в подготовительной группе детского сада, ведь многие дети, которые не посещают дошкольные учреждения, должны догнать своих сверстников.

В статье рассмотрим несколько примеров аппликации из цветной бумаги для детей разного возраста, предложим читателю на выбор разнообразные способы изготовления картинок.

Виды аппликации

Работа с бумагой предполагает большой выбор средств, в зависимости от тематики изображения. В «Программе воспитания и обучения в детском саду» разделяется данная изобразительная деятельность на три раздела: предметная, сюжетная и декоративная аппликации.

Предметная – изображение какого-то одного предмета, например, снеговика, зайчика, пирамидки и т. д.
Сюжетная – на картинке происходит какое-то действие или изображается много действующих персонажей. Например, сюжет сказки «Колобок» состоит из нескольких элементов. Можно наклеить домик и на окошке Колобка, рядом находится лес и тропинка.
Декоративная – украшение предметов быта, мебели или посуды мелкими элементами растительного или геометрического орнамента. Например, воспитатель раздает детям картонные яйца и предлагает к празднику Пасхи декорировать яйцо кружками, полосками, треугольниками и т. д. Образец младшим детям дается обязательно. Далее дошкольники уже могут самостоятельно придумать узор, вырезав элементы из цветной бумаги.

Приемы работы с бумагой

Начинают осваивать аппликацию из цветной бумаги с простого плоскостного наклеивания готовых форм. Со временем дети овладевают и другими способами, выполняя работы из сложенных пополам кружков или сердечек, собирают картинки из полосок и методом плетения. Интересные работы получаются из скрученных шариков из гофрированной бумаги, из полосок квиллинга.

Часто планируются занятия с использованием рваной бумаги, создавая мозаичные изображения из мелких кусков или целые детали из оторванных по форме. Делать объемные картинки или открытки можно и из маленьких кусочков бумаги, обернутых вокруг карандаша. Способов работы с цветной бумагой огромное количество, как и видов бумаги. Она бывает фактурной и рифленой, гофрированной и двусторонней, глянцевой и обычной. Рассмотрим дальше простые аппликации из цветной бумаги для детей дошкольного и младшего школьного возраста с пошаговыми инструкциями выполнения работы и фотографиями.

Ежик из петелек

Данную работу можно провести с детьми 3-4 лет. Состоит она из многих элементов, однако готовит их воспитатель. На тарелочках перед малышами выкладывают туловище зверька, лапки, глаза и нос. Для создания иголок нарезают много одинаковых полосок. После объяснения педагога дети вокруг нарисованного туловища наклеивают сложенные петельками полоски. Располагают их по типу лепестков в разные стороны, кроме нижней части.

Затем наклеивается голова, лапки и мелкие детали лица. Можно предложить нарисовать рот маркером. Детям постарше дополнительно вырезается яблоко с листочком. Его наклеивают под иголочки, чтобы они оставались объемными. Такую аппликацию из полосок цветной бумаги планируют в конце года, когда дети познакомились с основными приемами наклеивания деталей на лист картона.

Божьи коровки

Все дети любят изучать на прогулке насекомых, разглядывать бабочек, жуков и даже червяков. Самым популярным у всех ребят является божья коровка. После наступления весны организовываются наблюдения в природе, за насекомыми в том числе. После такой экскурсии закрепить знания про жука можно на аппликации из цветной бумаги. Детям раздаются несколько кружков красного или оранжевого цвета для склеивания их полукругами друг к другу. Когда все элементы соединены половинками, крайние стороны прикрепляют уже на картон.

Затем наклеивают голову и усики. При желании можно дать ребятам задание вырезать и короткие черные лапки. Дети средней группы справятся с таким заданием запросто. На каждом кружке перед наклеиванием туловища насекомого прикрепляют маленькие черные кружочки. Работа получается объемная, яркая. Особую сложность для малышей составляет сгибание кружков пополам и правильное их наклеивание. Все детали туловища нужно красиво расправить, чтобы они случайно не склеились между собой. Глаза можно собрать из двух кружков белого и черного цвета или прикрепить готовые игрушечные глаза.

Новогодняя елка

Зимой темой аппликации из цветной бумаги часто выбирается новогодняя, украшенная игрушками, елочка. В группу детского сада или класса школы можно сделать коллективную работу большого размера, и поместить ее на стену. Каждая веточка выполнена из обведенных ладошек. Детям раздают зеленую бумагу, простой карандаш и трафарет ладошки. Можно его предварительно вырезать после обведения своей собственной.

Школьники по контурам обрисовывают трафарет и вырезают «веточку». Наклеивать детали на большой лист ватмана нужно, начиная с нижней части дерева. Обратите внимание ребят на соблюдение треугольной формы елочки. Все «ладошки» располагаются пальчиками вниз. Последняя деталь изображает верхушку елки, поэтому размещается наоборот.

Аппликация из цветной бумаги для детей украшается яркими шариками. Их можно сделать из ниток или помпонов, окрашенных кусков ваты или нарезанной мелко мишуры. Пенек снизу дерева делают по желанию. Если позволяет место, можно дополнить работу снеговиком с метлой и вырезать из сложенной в несколько раз белой бумаги снежинки.

Крокодил Гена

После чтения знаменитого произведения Э. Успенского можно сделать аппликацию ее главного персонажа. Крокодил Гена – самый добрый герой сказки, который всем помогает и работает в зоопарке крокодилом. Сделать предметную картинку из множества деталей смогут либо дошкольники подготовительной группы, либо школьники на уроке аппликации. Из цветной бумаги зеленого цвета вырезаются кружки разного размера.

Самые крупные детали – для туловища и головы. Среднего размера кружки изображают лапы зверя. Маленькие детали украшают гребень хвоста, понадобятся для глаз и языка. Детям дают шаблоны кружочков, которые необходимо сначала обвести, а затем самостоятельно вырезать из двусторонней цветной бумаги зеленого, оранжевого и красного цвета. Располагаются они поочередно в согнутом пополам виде, наклеивание согласовывается с данным учителем образцом.

Аппликация «Аквариум» из цветной бумаги

Для сюжетной аппликации аквариума вырезаются рыбки, водоросли, камушки на дне. Рыбки можно сделать разного размера и расположить их плывущими в противоположные стороны. Детали дети вырезают либо самостоятельно, либо их подготавливает педагог, в зависимости от возрастной группы малышей.

Аппликация рыбка из цветной бумаги делается по описанному выше методу составления фигуры из согнутых пополам кружков. Туловище рыбок оставляют ровным, причем выбирают самый крупный элемент. Из согнутых пополам деталей выкладывается рот, плавники и хвост рыбки. Водоросли можно составить из тонких полосок или собрать аналогично остальной поделке – из кружков.

Рыбка двумя способами

Следующий образец изготовленной разными нетрадиционными способами аппликации рыбки из цветной бумаги можно разглядеть на главном фото статьи. Процесс изготовления такой поделки довольно длительный и скрупулезный, поэтому можно занятие разбить на две фазы. Первый день можно предложить ребятам сделать аппликацию из полосок цветной бумаги. Для этого вырезается шаблон тела рыбы и, начиная с хвостовой части, выполняется наклеивание полосок, сложенных в форме капельки. Цвета двусторонней бумаги чередуются. Можно их выложить полосками, как на образце на фотографии.

Второй день посвящается работе с мелкими элементами. Из полосок гофрированной бумаги вырезаются мелкие квадратики. Затем надевается каждый на тыльную сторону карандаша и придавливается вокруг стержня вся бумага. Придерживая ее рукой, намазывается клей на основании карандаша и сразу приставляется к месту наклеивания. Вынимать стержень нужно аккуратно и строго вертикально вверх. Скомканная бумага в форме цилиндра остается на месте. Чтобы дети поняли, где располагаются границы каждого цвета, нужно нарисовать на шаблоне рыбы глаза, рот и разделить остальное тело на полоски.

«Махровые» грибочки

Если дети в совершенстве овладеют описанной выше техникой составления мелких элементов из гофрированной бумаги с помощью карандаша, то можно предложить сделать семейку грибов-боровиков. Сначала из цветного картона вырезают отдельные элементы картинки – грибы разного размера. Карандашом можно разделить шляпку от ножки и наметить, где будет размещаться травка.

Для дальнейшей работы предварительно заготавливают большое количество мелких квадратиков (примерно 1-1,5 см²). Карандаш подбирают круглой формы, чтобы при надавливании на него получались соответствующие основания для наклеивания. Описывать пошагово работу вторично не будем, так как вы уже знакомы с данной техникой.

Сложный орнамент

Геометрические аппликации из цветной бумаги могут быть как простыми и доступными малышам, так и сложными, состоящими из похожих по форме элементов. Декоративная аппликация из фигур может украшать полотенце или бусы для мамы, горшок для цветов или кастрюлю для супа.

Вариантом применения геометрических фигур в данном виде изобразительного искусства много. Однако составить такую картинку, как на фотографии выше, довольно сложно. Расположение деталей начинается от центрального элемента. Дети должны внимательно рассмотреть образец, знать фигуры и правильно определять стороны света.

Зайчики плетением

Еще одним оригинальным способом выполнения аппликации является размещение контрастных полосок в крупной детали. Из бумаги по шаблону вырезается зайчик, затем по центральной линии тела складывается бумага пополам и ножницами выполняются горизонтальные надрезы. Заготовленные заранее полоски вставляют в прорези, протягивая полоску то снизу, то сверху надрезов.

Следующая полоска проводится уже по-другому. Сначала сверху полоски, вырезанной на животе зайца, затем снизу. На готовой поделке располагаются видимые части вставок в шахматном порядке. Лишние края обрезаются, и концы полос наклеиваются по бокам поделки.

Снеговик ночью

Такую зимнюю аппликацию из цветной бумаги в состоянии сделать только школьники на уроках труда. Сначала рисуются контуры деревьев и снеговика, затем складываются вместе белая и черная бумага, только располагается она тыльной стороной кверху.

Затем по контурам вырезаются все элементы сюжетной картинки. После того как все разложено на лицевые стороны, видно, что изображение деталей не одинаковое, а зеркальное. Наклеиваются сначала на верхнюю половину листа белые детали, затем под ними располагаются их «тени». Главное условие качественной поделки – четко расположить черные элементы, чтобы не было видно стыков.

В статье представлены всего несколько вариантов выполнения работ по аппликации. Применять данные техники можно по-разному, придумывая новые предметные или сюжетные картинки. Фантазируйте вместе с детьми!

Удивительные аппликации из цветной бумаги – 20 способов создать шедевр | Мир Вышивки

Цветная бумага используется для знакомства детей с цветами и формами с самого маленького их возраста. Этот приятный на ощупь, поддающийся любым манипуляциям материал готов принять любую форму, и для этого понадобится минимум усилий.

Делая цветные аппликации, дети:

Учатся проявлять фантазию.
Вырабатываю усидчивость и сосредоточенность.
Развивают мелкую моторику.
Получают удовольствие от создания поделок своими руками.

Аппликацию можно назвать универсальным способом ознакомления малышей с миром растений, животных, насекомых и птиц – для этого родители или воспитатель в детском саду просто выбирает соответствующую тематику, и дети создают божьих коровок, мишек, лебедей, цветы и т.п.

Даже с космосом интересно и увлекательно знакомиться через аппликацию – можно вырезать и наклеить землю, звезды, «запустить» ракету, а потом сделать сразу все восемь планет солнечной системы вместе с солнцем.

Мы предлагаем 20 разноплановых идей для создания оригинальных аппликаций разного уровня сложности.

Самые простые аппликации для самых маленьких

Любому ребенку нравится создавать что-то своими ручками с самого маленького возраста, и если ваш сын или дочка еще совсем маленькие, это не помешает крохе разорвать цветную бумагу на мелкие кусочки, чтобы потом собрать из них занимательную картинку вместе с мамой и папой. Или вы можете вырезать нужные части самостоятельно, подготовив план рисунка, а потом дать их ребенку наклеить. Аппликация – прекрасный вариант совместного времяпровождения с малышом.

1. Дерево

Дайте малышу порвать на кусочки желтые, красные, оранжевые и зеленые листики цветной бумаги, а потом вместе приклейте их на предварительно приготовленный (наклеенный или нарисованный вами) ствол дерева.

Дерево – аппликация из цветной бумаги

2. Радуга

Простейшая аппликация, которую можно сделать из рваных кусочков цветной бумаги соответствующих оттенков.

Радуга – аппликация из цветной бумаги

3. Домик

При помощи треугольников, квадратиков и кружочков можно вместе с ребенком собрать вот такой замечательный домик.

Домик – аппликация из цветной бумаги

4.

Солнышко

Удивительно, каким разноцветным может оказаться солнышко, когда в наборе есть много оттенков бумаги. Если ребенок уже может держать в руках ножницы, но резать умеет только по прямой – вы можете сделать круг, а он – лучики, и получится вот такое чудесное солнышко!

Солнце – аппликация из цветной бумаги

5. Елочка

Создания красивой праздничной аппликации из обычных полосочек, наклеенных под определенным углом. Родителям понадобится только помочь малышу вырезать звездочку для верхушки.

Елочка – аппликация из цветной бумаги

6. Капитошка

Любимый мультперсонаж всех малышей, и сделать круглого хохотунчика совсем не сложно – для этого понадобятся, по большей части, кружочки разного размера.

Капитошка – аппликация из цветной бумаги

7. Ракета, летящая в космосе – увлекательная тема аппликации не только для мальчиков, но и для девочек.

Ракета – аппликация из цветной бумаги

Объемная (3D) аппликация

Когда ребенок достигает 6-7-летнего возраста, у него уже имеется определенный опыт в обращении с ножницами, бумагой и клеем. Поэтому можно пробовать создавать более сложные, объемные аппликации из цветной бумаги.

Круг – самый простой способ создания объемной аппликации для самых маленьких. Используя круги разного диаметра, можно сделать:

8. Божью коровку

Божья коровка – аппликация из цветной бумаги

9. Рыбку с разноцветными чешуйками

Рыбка – аппликация из цветной бумаги

10. Аиста

Аист – аппликация из цветной бумаги

11.

Тюленя с мячикомТюлень – аппликация из цветной бумаги

Тюлень – аппликация из цветной бумаги

Работая с другими формами, можно сделать для мамы на 8 марта или день рождения чудесный букет из объемных цветов:

12. Букет

Букет – аппликация из цветной бумаги

А родителям на юбилей свадьбы будет приятно получить таких замечательных голубочков:

13. Голуби

Голуби – аппликация из цветной бумаги

14. Лебедь – еще один превосходный пример объемной аппликации.

Лебедь – аппликация из цветной бумаги

Сложная аппликация

Если работа с бумагой станет вашим большим увлечением, можно переходить к более сложным техникам и методикам создания аппликаций из цветной бумаги.

Можно создавать такие восхитительные картины:

15.

ОленьОлень – аппликация из цветной бумаги

Олень – аппликация из цветной бумаги

16. Совы

Совы – аппликация из цветной бумаги

Некоторые дизайнеры используют аппликацию для украшения интерьера.

17. Аппликация на стене

Дизайн на стену – аппликация из цветной бумаги

Одной из профессиональных методик по изготовлению аппликаций является квиллинг – это специальная цветная бумага, скрученная в трубочки, которые клеятся на бумажную/картонную основу, создавая невообразимые картины.

18. Елочка и букет

Елочка и букет – аппликация из цветной бумаги

19. Цветное ассорти

Цветы – аппликация из цветной бумаги

Колечки из цветной бумаги в технике квиллинг отлично подойдут для украшения фоторамки.

20. Фоторамка

Фоторамка – аппликация из цветной бумаги

Цветная бумага – это действительно море идей и удовольствие от их воплощения. Желаем вам удачи на этом поприще!

Объемные аппликации из бумаги своими руками

Сегодня продолжение уже начатой темы — идея как повторить самим такие объемные аппликации из бумаги своими руками, оформить в рамочку с широким паспарту для украшения своего интерьера.

Самой известной его работой является счастливый дом Рицци, который находится в Нижней Саксонии, городе Брауншвайг. Это настоящий дом, стоит от практически в самом центре, многие туристы приезжают сюда, чтобы посмотреть на него своими глазами. Он удивляет всех, а также поднимает настроение. По правде сказать, дом это не жилой, там расположены офисы.

Бумажные картинки в стиле Рицци

Рицци рисовал на всем. Его работы, а также других художников с похожей манерой продаются по всему миру, стоят они немало. Я специально сфотографировала парочку аппликаций вместе с частью паспарту, где стоит ценник — обратите внимание.

Мне удалось это сделать в воскресенье, с улицы, когда магазинчик был закрыт. Когда я в следующий раз попыталась сфотографировать некоторые работы, то меня выгнали, сказали, что фотографировать, даже с улицы, у них запрещено.

Сослались на какую-то табличку, которую я так и не увидела. А запретный плод, как известно, сладок. Теперь буду знать и на такого рода фотоохоту по интересным витринам выходить только по воскресеньям и праздничным дням.

Неплохая цена за среднюю картинку — 2000 евро. Это не что иное как 3Д инсталляция.

Вот покрупней «кошачье» панно.

Как сделать аппликацию 3Д

Я бы повторила эту идею для себя так — нарисовать (откуда-то скопировать) яркую веселую картинку (или какая вам больше нравится), желательно с четкими контурами — тогда вам может помочь и ребенок.

Итак, распечатываем на принтере подходящую картинку два раза, одну наклеиваем на основу. Основой аппликации может служить что угодно — плотная белая бумага или картон, белый или цветной.

Другую часть используем для вырезания отдельных предметов, после чего наклеиваем их поверх аналогичных, но не напрямую, а используя «возвышение» в виде небольшого по площади прямоугольника. Им может быть, например, кусочек картона. Или кусочек двухсторонней липкой ленты, или два — друг на друге, чтобы увеличить высоту.

Сейчас пришла идея, что высоту не обязательно делать одинаковой для всех предметов, можно попробовать одни детали сделать повыше, а другие — пониже.

На картинке ниже приведу еще раз как это сделано у профессионала — это вид под углом — хотелось подробно рассмотреть.

Как видите, «возвышение» под верхим слоем гораздо меньше предметов, это для того, чтобы оно не было заметно под небольшим углом.

Приведу еще одну с ценником. Такое искусство ценится дорого — 580 евро за маленькую картинку, и еще 130 за рамку с паспарту. Хотя очень просто повторить самим, материал более чем доступен. Посмотрите, «объемные» человечки слева на фотографии даже тень отбрасывают.

Ну и, наконец, эта же картинка покрупней.

Да, не забудьте, что обрамление вашего произведения — вещь немаловажная! Обязательно сделайте паспарту, лучше пошире, рамку лучше подобрать простую, одноцветную, без особых рельефов, но «глубокую», что вся красота поместилась под стекло по высоте.

Джеймс Рицци создал множество удивительно ярких произведений в своем собственном стиле. У него множество таких объемных аппликаций из бумаги, своими руками вы без труда повторите их для себя.

Попробуйте самостоятельно сотворить нечто подобное, используя цветную бумагу, самостоятельно украсить свой интерьер разноцветными, сочными, веселыми аппликациями в этом стиле! Они не только сделают интерьер уникальным, но и добавят ярких акцентов, обращающих на себя внимание. Получится картина с неким объемом, которая на самом деле является просто бумажной.

Вас может заинтересовать:

Объемная аппликация из бумаги, шаблоны 3Д жуков

Симпатичные яркие объемные усатые шестилапые существа получаются в виде аппликации для коллекции бумажных насекомых. Самое главное, что при этом ни один живой не пострадал! Такой работой из бумаги, сделанной своими руками, можно гордиться — поместить в хорошую рамку и повесить на стену. Интересное занятие как для взрослых, так и для детей. Украсьте свой интерьер самодельным произведением искусства!

Как сделать объемную аппликацию из бумаги

Ссылка на статью, тоже посвященную этой теме. Картинка слева — это, собственно, начало, статья на ту же тему — об идее сделать подобную веселую яркую аппликацию из напечатанного рисунка на бумаге как подражание известному художнику, который рисовал не только на бумажных листах, но и на всем подряд, даже на домах, автомобилях, самолетах, радовался жизни и «делал мир цветным».

Елка, бумажная объемная поделка из трубочек газет и журналов

На Новый Год и Рождество не обязательно ставить лесную красавицу, можно обойтись самодельной, а использовать для этого бросовый материал — рекламные листы бумаги, которые мы кучами выгребаем, открыв почтовые ящики, особенно в предпраздничные дни такой рекламы скапливается больше всего.

Скрученные в трубочки, они прочно склеиваются между собой, полученная в итоге конструкция достаточно тяжелая и устойчивая.

Декор объемной аппликацией по рисунку

Это немного другой вид объемной аппликации, только не бумажной, а тканевой. Может быть выполнен как на детской одежде, так и на футболках и других тонких трикотажных изделиях для девушек, смотрится очень оригинально. А сделать такое украшение повседневных вещей очень просто своими руками, нужны только краски для ткани, мелкие лоскутки, ленточки.

Поделки из бумаги и картона для детей

Фото: shutterstock.com: UGC

Поделки из бумаги и картона развивают детей, приносят удовольствие. Аппликации и фигурки послужат игрушкой, трогательным подарком или украсят дом. Предлагаем красивые несложные поделки из цветной бумаги.

Поделки из бумаги: цветы

Если ребенок скучает, покажите ему, как сделать из бумаги красивый букет или аппликацию. Творческое времяпрепровождение точно не будет потрачено зря.

Предлагаем такие поделки из бумаги:

Букет гиацинтов.

Отрежьте из двусторонней цветной бумаги прямоугольник размером 5 х 20 см.
Загните длинный край на 1,5 см.
Нарежьте полоски поперек по 0,5 см, не доходя до линии сгиба.
Скрутите каждую полоску в трубочку.
Из прямоугольника 5 х 25 см зеленого цвета скрутите стебель. Концы трубочки зафиксируйте клеем.
Смажьте клеем край цветной полоски сзади завитков.
Приклейте цветок, обкручивая стебель по спирали.
Прямоугольник из зеленой бумаги 5 х 7, 5 см превратите в гармошку. Не разворачивая ее, ножницами срежьте один край в форме конуса — это листья.
Закрепите листья на стебле.
По этой схеме сделайте еще несколько разноцветных гиацинтов. Свяжите букет бечевкой или поместите в невысокую вазочку.

Аппликация «Кактус».

Сложите пополам зеленый лист бумаги. Возле сгиба нарисуйте 5 полуовалов разного размера и вырежьте по 5 одинаковых частей (всего получится 25 заготовок). Чтобы детям было легче справиться с задачей, подготовьте для них трафареты.
Из красной бумаги вырежьте много колючек (тонкие заостренные полоски примерно по 2 см).
На красном или желтом листе нарисуйте и вырежьте 4 небольших цветка. Каждый лепесток согните пополам.
Для фона выберите картон любого цвета. Приклейте зеленую часть кактуса одной стороной к картону, к другой половинке приложите следующую деталь такого же размера и склейте торчащие половинки, поместив между ними колючки.
Проделайте то же со всеми деталями, выкладывая на картоне фигурный кактус.
К верхушкам кактуса приклейте цветы. Нанесите клей только на серединки.

Аппликация из бумаги получается объемная, словно живая.

Маки из бумаги.

Вырежьте сердцевину из двусторонней черной бумаги и 5 лепестков из красной, желтой или синей. Воспользуйтесь трафаретом на фото.
В нижней части лепестков сделайте надрез в 1 см. Наложите один край надреза на другой и приклейте лепестки на картон по кругу, оставляя место для серединки.
Черный круг порежьте по пунктирным линиям, затем приклейте по середине цветка и загните бахрому вверх.

Маки подойдут для аппликации, самодельной открытки или украшения подарочной коробки.

Делать их легко и быстро. Малышам обязательно понравится.

Читайте также: Как сделать цветы из гофрированной бумаги своими руками

Детские поделки пригодятся для праздников и будней.

Работа с бумагой развивает усидчивость, внимательность, координацию движений, фантазию.

Поделки из картона и цветной бумаги для детей

Не знаете, что можно сделать из бумаги или картона? Взгляните на такие интересные поделки:

Картонный заяц.

Цветной картонный лист сверните в трубу и склейте края внахлест.
Из другого листа вырежьте две полоски примерно по 15 см, согните их пополам — это будущие уши.
Свободные концы полосок вставьте в трубу на 1–1,5 см вглубь и приклейте к противоположным бортам.
Нарисуйте зайцу фломастером или маркером нос, зубы и усы. Глаза нарисуйте или заблаговременно купите пластмассовые в магазине рукоделия, затем приклеите.
Поставьте зайца на лист картона, очертите круг и вырежьте. Приклейте деталь ко дну — так заяц превратится в органайзер для ручек и карандашей.

Фото: YouTube: UGC

Самолет из бумаги.

Понадобится пустой спичечный коробок и плотная цветная бумага или тонкий картон.

Узкие стороны спичечного коробка заклейте или закрасьте.
На цветном листе начертите и вырежьте полоску шириной 2 см, длиной примерно 25 см. Сложите ее пополам, края приклейте к широким частям спичечного коробка.
Вырежьте две полоски 5 х 15 см, края закруглите. Одну часть приклейте сверху на спичечный коробок, вторую — снизу.
Начертите пару прямоугольников 2 х 6 см. Вырежьте их, закруглите углы. Приклейте части сверху и снизу перпендикулярно к хвостовой полоске.
Отрежьте полоску 2 х 7 см, сложите ее вдвое. Концы на полсантиметра загните и смажьте клеем. Разместите пирамидку на хвосте самолета.
Добавьте декоративные элементы: разрисуйте, приклейте пропеллер.

Получилась оригинальная самодельная игрушка.

Подготовьте любой лист бумаги. Для малышей начертите на нем шаблон, соблюдая параметры, указанные на рисунке. Старшие ребята справятся с задачей самостоятельно.

Далее рисуйте голову кота и вырезайте по линиям.
Шею кота сложите гармошкой, хвост заверните вверх с помощью ножниц.
Приклейте изготовленное к картонной основе, как на рисунке.

Забавный Мурчик с удовольствием поселится на рабочем столе ребенка.

Поделки из картона и бумаги — занятие забавное и малозатратное. Подсказывайте ребенку, как изготовить ту или иную фигурку. Научите юного мастера аккуратно обращаться с ножницами.

Читайте также: Простое модульное оригами для начинающих

Оригинал статьи: https://www.nur.kz/leisure/diy/1732168-podelki-iz-bumagi-i-kartona-dla-detej/

шаблоны детские за 3 класс, как распечатать из картона заготовки и трафареты

Аппликации из бумаги сможет сделать даже маленький ребенок

Сейчас во всех школах на уроках труда и внешкольных занятиях очень популярно такое творчество, как создание аппликаций из цветной бумаги. Занимаются этим в основном дети в начальной школе, они мастерят разнообразные поделки из бумаги и картона, составляют картинки и объемные игрушки на елку.

Содержание материала:

Красочные аппликации из бумаги для детей: шаблоны и идеи

Аппликация – кропотливый труд, который развивает мышление, усидчивость и прививает любовь малышей к всякого рода поделкам. Работая над аппликацией, ребенок учится обращаться с ножницами, клеить бумагу и изучает геометрические фигуры.

Простейшие поделки ребенок 3 лет может делать вместе с родителями. Для самых маленьких используется техника обрывной аппликации. Ее можно создать без помощи ножниц. Ребенок отрывает небольшие кусочки бумаги, намазывает клеем и наклеивает на плотный лист картона, создавая определенную картину.

Аппликации из бумаги могут отличаться по форме, цвету и размеру

Чем старше становится ребенок, тем больше развито у него пространственное мышление и можно научить его выполнять объемные поделки. Для этого бумага складывается гармошкой, скрепляется клеем, а затем формируется определенный объект и приклеивается к листу картона.

Более сложным видом бумажного мастерства является квиллинг, который заключается в скручивании тонких полосок бумаги. Для создания картины свернутые роллы приклеиваются на картон или соединяется между собой.

Легкая и интересная аппликация из туалетной бумаги понравится вашему малышу дошкольного возраста. Для ее создания нужна схема-шаблон, туалетная бумага или бумажные белые салфетки, клей и яркий лист картона.

Слон из туалетной бумаги пошагово:

На картоне нарисовать карандашом тело слона по готовому шаблону.
Оторвать маленький кусочек бумаги, свернуть в комочек, намазать клеем и приклеить на туловище слоника. Так заполнить весь рисунок.
Из белой бумаги вырезать хобот, голову и ноги. Приклеить их на свое место.
Глаза можно нарисовать, можно сделать из кусочков черной бумаги.

Получится оригинальная объемная картина, которую можно дополнить на свое усмотрение – деревом или травкой.

Простые аппликации из картона для малышей 3-5 лет

Если вам нечем заняться дождливым днем, попробуйте привить своему ребенку любовь к рукоделию. Начните с простейших аппликаций, к примеру, таких, как котенок. Но будьте готовы, что все детали придется вырезать вам, а клеить разрешите малышу.

Перед созданием аппликации из картона стоит нарисовать ее эскиз простым карандашом на бумаге

Одной из простых аппликаций из картона считается вырезная открытка. Можно сделать поздравительную карточку на 8 марта или на Новый год. Мамы и папы вспомнят урок труда в школе, а малышам будет интересно работать вместе с родителями.

Технология работы над открыткой очень проста:

Понадобится лист картона набор цветной бумаги.
Картон согнуть пополам.
Определившись с рисунком, вырезать необходимые детали. Напр., для снеговика – кружочки белого или голубого цвета, для цветка – овальные лепестки.
Родители показывают, а ребенок при помощи клея прикладывает заготовки на открытку.

Помимо обычных аппликаций, из картона можно делать разные забавные фигурки

Как занять ребенка: аппликация из бумаги за 1 класс с шаблонами

Занимаясь с ребенком до школы, родители должны научить малыша обращаться с бумагой. Дети в детском саду пытаются делать простейшие поделки. Дошкольники работают с аппликациями посложнее – в их силах сделать небольшую картину.

В современных магазинах можно найти самоклеящиеся аппликации, которые можно наклеить на тетрадку или украсить шкафчик в школе.

В 1 классе детки на уроке труда для создания аппликаций используют простейшие геометрические фигуры – квадрат, круг, овал, треугольник. Если малыш не умеет работать с линейкой, можно использовать трафареты. Дети вырезают по шаблону фигурки и наклеивают их на картон.

Шаблон для изготовления аппликации можно купить в магазине для рукоделия или скачать в интернете

Первоклашки могут сделать легкие аппликации:

Животные – собака, котенок, белочка, зебра и мышка;
Птицы – сова, ласточка, курочка;
Сказка – колобок, русалка, избушка;
Природа – солнышко, тучка, дерево.

Все эти аппликации будут состоять из простейших элементов, голова – круг, ушки – треугольник. При помощи обычного клея ПВА они крепятся к основе и получается простая мордочка животного или птички.

Как сделать черно-желтую пчелу:

Из желтой и черной бумаги вырезать по 2 круга диаметром 4 см.
Из красной бумаги вырезать два одинаковых крылышка в форме сердца, из желтой – два крылышка чуть меньше размером.
Их черной бумаги сделать усики-полосочки.
На синий картон выложить поочередно черный-желтый-черный-желтый круги.
От последнего желтого выложить усики пчелки.
По бокам разместить крылья большего размера, затем на них наклеить меньшие крылышки.
Глаза можно нарисовать, а можно вырезать из зеленой бумаги.
Все детали приклеить к картону – пчелка готова!

Развиваем мышление: аппликация из бумаги за 2 класс с шаблонами

Научившись делать элементарные поделки из бумаги и картона, познакомившись с техникой создания простейших аппликаций, дети приступают к изучению нового творчества – объемные аппликации. Овладев навыками, дети смогут сделать красивые открытки мамам и бабушками на 8 марта, папе – поделку на 23 февраля или день рождения.

При выборе шаблона аппликации для ребенка следует учитывать его способности

Для создания аппликации «Цветы в вазе» потребуется:

Лист картона;
Цветная бумага – белая, желтая, зеленая, синяя;
Клей-карандаш;
Карандаш;
Ножницы.

Подготовив материалы и инструменты можно приступать к рукоделию.

Мастер-класс по изготовлению аппликации на открытку 8 марта:

Сделать заготовки для аппликации – два квадратика белой бумаги 5х5 см, желтый кружок диаметром 4 см. Для букета в 5 нарциссов нужно вырезать по шаблону 10 квадратов и 5 кружков.
Простым карандашом начертить полосы, делящие квадрат пополам – по горизонтали и вертикали.
С каждой стороны квадрата по линиям сделать надрезы, не доходя до середины примерно 0,5 см. Должен получиться квадрат, разделенный на 4 четырехугольника.
Каждый квадратик нужно подкрутить – карандаш положить по диагонали квадратика и уголки завернуть на него.
Подобным образом сделать все 10 больших квадратов.
Изготовить по шаблону 5 желтых кругов – основу для серединки цветка. Накрутить сложенный вдвое кружочек на ручку, снять и скрепить клеем.
Чтобы получился цветочек, нужно сложить между собой две заготовки лепестков и вставить желтую сердцевинку. Если все сделано правильно, получится красивый нарцисс из 8 лепесточков.
Из зеленой бумаги нарезать тонких полосок – будущие листочки цветка. Немного сгибаем вдоль, придаем форму.
По заранее подготовленному шаблону нужно вырезать вазу. Ее можно сделать синего цвета. Украсить вазу можно произвольным орнаментом, вырезанным из бумаги более светлого цвета.
На картонный лист А4 сперва наклеить вазу так, чтобы ее дно совпало с низом бумаги. Аппликация размещается вертикально.
Затем наклеить листья нарциссов в хаотичном порядке, после чего можно приступать к формированию букета. Цветочки клеить так, чтобы они находились в центре всей аппликации.

Проклеивать все части нужно хорошо, чтобы после высыхания они держались прочно. Готовую картину можно украсить кантом из маленьких фигурок или бусинами.

Объемная аппликация за 3 класс с шаблонами

Ученикам третьего класса под силу сделать более сложные и трудоемкие работы, выполненные в технике квиллинг или интересные объемные поделки. Учителя часто задаются вопросом, какую работу с бумагой придумать детям, чтобы им было интересно.

С помощью объемной аппликации можно украсить интерьер детской комнаты

В 3 классе девочки все еще играют куклами, поэтому им интересно будет сделать объемную мебель для кукольного домика. Мальчишки могут сделать самолет, гоночное авто. На сайте Страна мастеров можно найти образец объемных бумажных поделок на любой вкус – шаблоны для оригами, схемы квиллинга. Схемы и шаблоны можно распечатать и выполнять их вместе с детьми на уроке или дать задание на дом.

Если у вас закончились идеи, всегда можно спросить у ребят, чем бы они хотели заняться на уроке.

Детские аппликации в технике квиллинг очень популярны среди школьников. Это не только уникальный подарок, но и красивый декор.

Как делать аппликации из бумаги для детей (видео)

Аппликации из бумаги – отличный повод занять детей на определенное время. Таким видом творчества могут заниматься и самые маленькие дети – от 3 лет и школьники начальных классов. Вооружившись фантазией и набором для рукоделия, дети могут создавать немыслимые картины и впечатлять своих родных своими достижениями.

Подробно: аппликации из бумаги (фото примеров)

Paper Applications — Многочисленное использование бумаги

Вот множество бумажных приложений, которые используются повсюду вокруг вас:

Представление стоимости

Бумажные деньги — впервые представленные как кожаные деньги в Древнем Китае во время династии Хань (118 г. до н.э.), деньги начали изготавливать из бумаги в Китае 7-го века. Марко Поло представил эту концепцию европейцам в 13 веке.
Банкнота — Первое появление банкнот началось в Италии 14 века, а первые утвержденные правительством банкноты были созданы в 1661 году в Швеции. Они представляют право держателя векселя на взыскание денежных средств, находящихся на хранении в банке.
Чек — Изначально использовавшиеся как банкноты, чеки являются относительно современным продуктом. Банковские чеки были популяризированы в 20 веке.

Защищенная бумага — особый тип бумаги, который скрывает в себе защитные элементы, позволяющие идентифицировать и подтвердить подлинность этого документа как оригинала.Сегодня они используется в паспортах, справках, государственных документах, бюллетенях для голосования и т. д.
Ваучер — особый вид денег, который можно использовать только для покупки определенных товаров или услуг.
Билет — документ, подтверждающий, что человек заплатил за вход на мероприятие или заведение (кинотеатр, зоопарк, музей, концерт, спортивное мероприятие и т. Д.).

Хранение информации

Книга — набор листов с письменным, напечатанным или иллюстрированным контентом, скрепленных вместе на петле с одной стороны.Популяризован после Иоганнеса Гутенберга изобрел подвижный шрифт в 1450 году и появление паровых печатных машин в 19 веке.
Блокнот — Пустая книга, предназначенная для личного использования и ручной записи новых данных (домашние блокноты, блокноты, лабораторные планшеты, полицейские блокноты и т. Д.)
Журнал — Публикация, предназначенная для регулярного доведения информации до платежеспособных клиентов. Появился в 17 веке и популяризировал в 19 веке.
Газета — ежедневные или еженедельные публикации, содержащие текущие события, редакционные статьи и статьи, предназначенные для использования на местных рынках.
Письмо — Письменное сообщение на листе бумаги, предназначенное для доставки конечному пользователю почтовой службой.
Изобразительное искусство

Бумага для личного пользования

Дневник
Блокнот
Временная бумага для повседневного использования
Черновая бумага

Упаковочная бумага

Гофроящик
Бумажный пакет
Конверт
Оберточная ткань
Обои

Чистящая бумага

Туалетная бумага
Платки
Бумажные полотенца
Салфетка для лица
Бумага для туалета домашних животных

Строительная бумага

Папье-маше (композитный материал)
Оригами
Бумажные самолетики
Рюш
Бумажные соты
Чертеж
Бумажная одежда

Различный

Наждачная бумага (шлифовка твердых поверхностей)
Наждачная бумага
Промокательная бумага
Лакмусовая бумага
Универсальная индикаторная бумага
Оперционная хроматография
Электроизоляционная бумага
Фильтровальная бумага

Аппликации из бумаги для детей: красивые поделки |

Аппликации из бумаги может сделать даже маленький ребенок. Сейчас во всех школах на уроках труда и во внеклассных занятиях очень популярно такое творчество, как создание аппликаций из цветной бумаги.В основном этим занимаются дети младших классов, осваивают разнообразные поделки из бумаги и картона, лепят на елке картинки и объемные игрушки.

Цветные аппликации из бумаги для детей: шаблоны и идеи

Аппликация — кропотливая работа, развивающая мышление, усидчивость и прививающая любовь детей к разного рода поделкам. Работая над приложением, ребенок учится обращаться с ножницами, клеить бумагу и разучивать геометрические фигуры.

Самая простая поделка, которую ребенок 3 лет может сделать вместе с родителями.Для самых маленьких используется саморазгружающийся прибор. Его можно создать без помощи ножниц. Ребенок отрывает небольшие кусочки бумаги, намазывает клей и склеивает плотный лист картона, создавая некую картинку.

Бумажные аппликации могут различаться по форме, цвету и размеру

Чем старше становится ребенок, тем более развито его пространственное мышление и его можно научить выполнять объемные поделки. Для этого бумага складывается гармошкой, скрепляется клеем, а затем формируется некий предмет и приклеивается к листу картона.

Более сложный вид изготовления бумаги — квиллинг, заключающийся в скручивании тонких полосок бумаги. Для создания рисунка свернутые рулоны приклеиваются к картону или соединяются между собой.

Простое и интересное нанесение туалетной бумаги понравится вашему ребенку дошкольного возраста. Для его создания понадобится шаблонная схема, туалетная бумага или бумажные белые салфетки, клей и яркий лист картона.

Слоник из туалетной бумаги пошагово:

На картоне нарисуйте карандашом туловище слона по готовому шаблону.
Оторвите небольшой кусочек бумаги, скатайте в шар, намазав клеем и приклейте слоника к хоботу. Так что залейте весь рисунок.
Из белой бумаги вырезаем туловище, голову и ноги. Вставьте их на место.
Глаза можно нарисовать, можно сделать их из кусочков черной бумаги.

У вас получится оригинальная трехмерная картинка, которую можно дополнить по своему усмотрению — деревом или травой.

Простые аппликации из картона для малышей 3-5 лет

Если в дождливый день вам нечего делать, постарайтесь привить ребенку любовь к рукоделию.Начните с самых простых приложений, например, с котенком. Но будьте готовы, что вам придется вырезать все детали, и вам разрешат приклеить малыша.

Перед тем, как создать аппликацию из картона, стоит нарисовать ее набросок простым карандашом на бумаге

Одно из самых простых применений картона — это открытка. Сделать поздравительную открытку можно на 8 марта или на Новый год. Мамы и папы запомнят урок труда в школе, а малышам будет интересно поработать с родителями.

Технология работы над открыткой очень проста:

Понадобится лист картона и набор цветной бумаги.
Картон сложите пополам.
Определившись с рисунком, вырезаем необходимые детали. Например, для снеговика — круги белые или синие, для цветка — овальные лепестки.
Родители показывают, и ребенок с помощью клея наклеивает заготовку на открытку.

Кроме обычных аппликаций, из картона

можно сделать разные забавные фигурки.

Как одолжить младенца: бумажное заявление на 1 класс с шаблонами

Общаясь с ребенком до школы, родители должны научить его обращаться с бумагой.Дети в детском саду пытаются сделать несложные поделки. Дошкольникам сложнее работать с приложениями — они могут сделать небольшую картинку.

В современных магазинах можно найти самоклеящиеся аппликации, которые можно наклеить на тетрадь или украсить шкафчик в школе.

В 1 классе для создания аппликаций дети используют простейшие геометрические фигуры — квадрат, круг, овал, треугольник. Если малыш не умеет работать с линейкой, можно использовать трафареты.Дети вырезают фигурки по выкройке и наклеивают их на картон.

Шаблон для изготовления аппликации можно купить в магазине для рукоделия или скачать в интернете

Первоклассники могут подавать легкие аппликации:

Животные — собака, котенок, белка, зебра и мышь;
Птицы — сова, ласточка, курица;
Сказка — зайчик, русалка, шалаш;
Природа — солнце, облако, дерево.

Все эти аппликации будут состоять из простейших элементов, голова — круг, уши — треугольник. С помощью обычного клея ПВА их прикрепляют к основе и получается простая мордочка зверька или птицы.

Как сделать черно-желтую пчелу:

Из желто-черной бумаги вырежьте 2 круга диаметром 4 см.
Из красной бумаги вырежьте два одинаковых крылышка в форме сердца, из желтой — два крылышка размером чуть меньше.
Их черная бумага делает полосы усиков.
На синем картоне выложите попеременно черные-желто-черно-желтые кружочки.
Из последней желтой выложите пчелиные усы.
По бокам разместите крылья большего размера, затем наклейте на них крылья поменьше.
Глаза можно раскрасить, а можно вырезать из зеленой бумаги.
Все детали наклеены на картон — пчелка готова!

Развиваем мышление: аппликация из бумаги для 2 класса с шаблонами

Научившись делать элементарные поделки из бумаги и картона, познакомившись с техникой создания простых аппликаций, дети приступают к изучению нового творчества — объемных аппликаций. Освоив навыки, дети смогут сделать красивые открытки мамам и бабушкам на 8 марта, папе — поделки на 23 февраля или день рождения.

Выбирая выкройку для аппликации для ребенка, следует учитывать его способности

Для создания аппликации «Цветы в вазе» вам понадобится:

Лист картонный;
Цветная бумага — белая, желтая, зеленая, синяя;
Клей-карандаш;
Карандаш;
Ножницы.

Подготовив материалы и инструменты, можно приступать к рукоделию.

Мастер-класс по оформлению заявки на карту 8 марта:

Сделайте заготовку для аппликации — два квадрата из белой бумаги 5х5 см, желтый кружок диаметром 4 см. Для букета из 5 нарциссов нужно вырезать 10 квадратов и 5 кружков.
Простым карандашом нарисуйте линию, разделяющую квадрат пополам — по горизонтали и вертикали.
С каждой стороны квадрата по линиям сделайте надрезы, не доходя до середины примерно 0. 5 см. Должен получиться квадрат, разделенный на 4 четырехугольника.
Каждую коробку нужно скрутить — карандаш положить по диагонали квадрата и уголки на него завернуть.
Аналогичным образом сделайте все 10 больших квадратов.
Сделать узор из 5 желтых кружков — основы серединки цветка. Свернутый кружок прикрутите к ручке, снимите и скрепите клеем.
Чтобы получить цветок, нужно соединить две части лепестков и вставить желтую сердцевину. Если все сделать правильно, у вас получится красивый нарцисс из 8 лепестков.
Вырежьте из тонких полосок зеленую бумагу — будущие листочки цветка. Слегка согнуть, придать форму.
По заранее подготовленному шаблону нужно вырезать вазу. Может быть выполнен в синем цвете. Украсить вазу можно произвольным орнаментом, вырезанным из бумаги более светлого цвета.
На лист картона А4 сначала приклейте вазу так, чтобы ее дно совпало с дном бумаги. Приложение расположено вертикально.
Затем приклейте листья нарциссов в хаотичном порядке, после чего можно приступать к формированию букета. Цветы следует приклеивать так, чтобы они находились в центре всей аппликации.

Необходимо хорошо склеить все детали, чтобы после высыхания они крепко держались. Готовую картину можно украсить окантовкой из фигурок или бусинок.

3D приложение на 3 занятия с шаблонами

Учащиеся третьего класса умеют выполнять более сложные и кропотливые работы в технике квиллинг или интересные объемные поделки. Учителя часто задаются вопросом, какую работу с бумагой придумать, чтобы детям было интересно.

С помощью трехмерной аппликации вы можете украсить интерьер детской комнаты

В 3 классе девочки еще играют в куклы, поэтому им будет интересно делать громоздкую мебель для кукольного домика. Мальчики могут сделать гоночную машину из самолета. На сайте Страны Мастеров можно найти образцы объемных поделок из бумаги на любой вкус — шаблоны для оригами, схемы квиллинга. Схемы и шаблоны можно распечатать и выполнить вместе с детьми в классе или дать работу дома.

Если у вас кончатся идеи, вы всегда можете спросить ребят, чем они хотели бы заниматься на уроке.

Как сделать детские аппликации из бумаги (видео)

Аппликации из бумаги — отличный повод увезти детей на определенное время. Таким творчеством могут заниматься самые маленькие дети — от 3 лет и младшие школьники.Вооружившись фантазией и набором для рукоделия, дети могут создавать немыслимые картинки и впечатлять свои семьи своими достижениями.

Детали: аппликации из бумаги (фото примеры)

Проводящая бумага, модифицированная наноматериалами: изготовление, свойства и новые биомедицинские приложения — Кумар — 2019 — Глобальные проблемы

1 Введение

Устройства

для пунктов оказания медицинской помощи (POC) широко исследуются для многих клинических и аналитических приложений. Устройства POC полезны для быстрого принятия решения о дополнительном тестировании или терапии по сравнению с обычными лабораторными методами анализа. Поскольку тестирование может проводиться в нересурсной зоне и / или рядом с пациентом, POC привлекает большое внимание для мониторинга состояния здоровья.1 В настоящее время большинство устройств POC основаны на стекле, керамике или полупроводниковых подложках, которые не являются ни тем, ни другим. гибкие и биосовместимые, поэтому они не подходят для изготовления современных устройств POC. В последнее время исследования сосредоточены на разработке гибких датчиков, которые могут применяться в здравоохранении.Эти устройства POC, вероятно, будут рентабельными, портативными, гибкими и удобными для пользователя с явными преимуществами безопасной утилизации и управления биобезопасностью.1, 2 Более того, эти устройства могут быть сопряжены с изогнутыми поверхностями, сложной геометрией, мягкими и непрочными. плоские поверхности тела.

Гибкие устройства представляют собой интересную альтернативу громоздким устройствам для наблюдения за состоянием здоровья из-за их недорого, отличной гибкости и более низкой стоимости производства. В последние годы во многих обзорных статьях обсуждались характеристики гибких устройств, таких как функциональный текстиль, носимые устройства, 3 электронных оболочки, 4 гибких биопредприятия и оптоэлектроника.5 В области биосенсоров было зарегистрировано множество удобных и переносных негибких биосенсоров, которые используются для измерения биофизических параметров (частота сердечных сокращений, артериальное давление, температура, pH) и качества воздуха. об использовании гибких устройств для биосенсорных приложений, в которых биологические элементы используются для обнаружения биологических и химических объектов. В этом контексте CP может играть интересную роль в продолжающейся разработке гибких, легких, портативных, экономичных и одноразовых устройств POC.Существует также возможность улучшить свойства устройств на основе КП путем модификации его функциональными наноструктурированными материалами, которые, как известно, демонстрируют уникальные физико-химические свойства.7 КП, модифицированный наноматериалом, можно использовать для улучшения проводимости зарядов (электронных и ионных) внутри Трехмерная упорядоченная структура целлюлозной бумаги. 8 Сообщается о нескольких неорганических и органических наноматериалах для изготовления различных устройств на основе CP.9

Производительность устройства на бумажной основе зависит от различных свойств, таких как шероховатость поверхности, механическая прочность, поглощение чернил и состав.10 Бумага имеет высокое отношение площади поверхности к объему, что позволяет хранить большее количество реагентов. Их мезопористые структуры обеспечивают более быстрый перенос электролитов и могут использоваться для диффузии ионов в устройствах накопления энергии. Таким образом, бумага с сильной адсорбцией желаемого электролита, благоприятной пористой структурой и хорошей стабильностью в электрохимических и механических характеристиках является предпочтительной для различных приложений хранения энергии. Однако для применения в электронике высокая шероховатость поверхности является отрицательным фактором, который усложняет печать и может повлиять на электропроводность.Гладкая поверхность и менее / неабсорбирующая бумага, такая как фотобумага, пергамент и вощеная бумага, были признаны подходящими для применения в электронике. Такие поверхности изготавливаются путем дополнительного покрытия из пигмента (содержащего полиакрилат натрия, карбоксиметилцеллюлозу и крахмал), обработки бумажной массы и покрытия воском, соответственно, с последующим каландрированием11. Эти шаги делают поверхность бумаги гладкой и уменьшают размер пор. Сильная абсорбция, функционализация поверхности, биосовместимость и белый фон являются одними из решающих факторов для различных биомедицинских приложений.В экспериментах с каркасами и культивированием клеток биосовместимость является серьезной проблемой. Однако для измерения физиологического сигнала (ЭКГ, частота пульса и т. Д.) Важным фактором является прочное и равномерное прикрепление интересных материалов, поскольку они обеспечивают большую площадь поверхности и низкий электрический импеданс.12 Для использования в биосенсорах рекомендуется, чтобы бумага имела свойства. для переноса потока жидкости, высокого отношения поверхности к объему, эффективной проводимости и механической прочности во время электрохимических измерений. Наиболее часто используемой бумагой является фильтровальная / хроматографическая бумага № 1, которая состоит из 98% α-целлюлозы, однородности с обеих сторон, средней скорости потока и толщины 0,18 мм.10 Дальнейшая модификация / обработка поверхности помогает ковалентно прикрепить желаемые биомолекулы к бумаге. поверхность для улучшенных характеристик биосенсора. Однако вышеупомянутые свойства зависят от множества факторов окружающей среды, таких как влажность, температура, состав и т. Д. Поэтому перед выбором подходящего субстрата требуется тщательное рассмотрение.В статье в основном исследуются микрожидкостные устройства для работы с жидкостями и анализа. В этих устройствах важно направлять поток жидкости внутри ограниченного канала. Для создания гидрофобного барьера использовались различные гидрофобные материалы, такие как воск, фоторезист, парафин и т.д. Позже он был интегрирован с различными методами обнаружения для получения аналитической информации. Бумажные устройства на основе микрофлоры — это отдельное исследование, и в литературе доступны различные обзорные статьи. 13

В этом обзоре исследуются последние разработки в области CP, модифицированной наноматериалами, для диагностики POC. Обсуждаются важные характеристики и проблемы при проектировании и модификации гибких устройств, чтобы выделить особенности, которые влияют на производительность устройств на основе CP. Кроме того, представлен обзор различных типов материалов и технологий изготовления, используемых для разработки CP. Также будут предприняты усилия по обобщению некоторых других применений проводящей бумаги, включая накопление энергии, печатную электронику.

1.1 Проводящая бумага (CP)

Бумага — это гибкий, легкий, недорогой, пригодный для вторичной переработки и биоразлагаемый материал. Волокна целлюлозы, присутствующие в бумаге, имеют диаметр 10–50 мкм и длину до нескольких миллиметров (2–5 мм). Внутримолекулярная водородная связь приводит к образованию микрофибриллярной структуры, которая обеспечивает отличные механические свойства целлюлозных волокон. Стенки клеток целлюлозных волокон состоят из более мелких фибрилл.Эти более мелкие фибриллы состоят из микрофибрилл, гемицеллюлозы и лигнина.10, 11, 14 Микрофибриллы имеют кристаллическую природу и в основном состоят из целлюлозы ((C ₆ H ₁₀ O ₅) _n ) и молекулы целлюлозы, которые состоят из линейной цепи звеньев D-глюкозы, которые связаны вместе β (1 → 4) гликозидной связью. Однако лигнин (гидрофобный и более перекрестно-связанный полимер) и гемицеллюлозы (гидрофильный полимер с более короткой цепью из различных молекул сахара) по своей природе аморфны и со временем обеспечивают жесткость, хрупкость и желтый цвет.Доля лигнина, гемицеллюлозы и целлюлозы варьируется в зависимости от типа бумаги.

Бумага изначально использовалась для упаковки, отображения и хранения информации. Однако со временем человечество нашло применение в фильтрации (ватман бумага), трансформаторе (в качестве диэлектрического материала) и использовалось в качестве исполнительного механизма. В последнее время фильтровальная бумага используется в качестве подложки для разработки недорогого гибкого датчика 11, поскольку известно, что он имеет достаточную шероховатость, плохой химический и механический барьер, который позволяет ему поглощать проводящие материалы в его пористую структуру.Кроме того, бумажная основа может быть химически модифицирована для включения широкого ряда подходящих функциональных групп, которые могут изменять объемные и поверхностные свойства бумаги.2, 15

С древних времен бумага использовалась для ряда аналитических приложений. Традиционные бумажные тесты основаны на визуальном наблюдении, которое в большинстве случаев дает качественные или полуколичественные результаты. Изменение цвета бумаги указывает на положительный или отрицательный результат.2, 16 Первый коммерческий бумажный тест для определения уровня глюкозы в крови под названием Dextrostix был разработан Ames Private Ltd., после чего Unipath выпустила набор для тестирования на беременность. 2,17 Патент США был подан на ламинированное устройство для анализа для определения холестерина путем модификации бумажная основа с гидрофобной печатью18. В последнее время бумага была повторно представлена в качестве многообещающей основы для изготовления гибких, одноразовых, легких и экономичных устройств. Это стало возможным благодаря развитию техники и необычным свойствам наноматериала.19

Исследователи недавно представили новое измерение бумажной электроники, которое может снизить стоимость изготовления устройств. Помимо этого, его гибкость, легкий вес, простота доступности и одноразового использования могут удовлетворить растущий спрос на интеллектуальные электронные устройства. Было обнаружено, что CP является многообещающим субстратом для переноса электронных, а также ионных носителей заряда. CP получил огромное внимание для различных технологических приложений, т.е.е., накопители энергии (конденсаторы и батареи), электроника (дисплеи, тонкопленочные транзисторы и сенсорные панели) для биомедицинских устройств (ELISA, культуры клеток и биосенсоры) 11, 20

1.

2 Проводящие материалы и методы изготовления

Для изготовления CP использовалось множество материалов, включая как органические, так и неорганические. Неорганические материалы (металл, оксид металла и т. Д.) Обеспечивают лучший электрический сигнал, но являются дорогостоящими и сложными в обработке. Кроме того, эти пленки могут образоваться трещинами во время изгиба / спекания.С другой стороны, органические материалы (проводящий полимер, углеродные наноматериалы и т. Д.) Обеспечивают превосходную гибкость, низкую стоимость и технологичность раствора, но страдают от плохой проводимости и / или долговременной стабильности. Чтобы преодолеть эти ограничения, возможно, можно пойти на компромисс, используя композитный материал. Siegel et al. использовали различные металлы (Al, Zn, Cu, Pb, Ni, Sb, Sn, Ti, Ag, Bi, In, Au и Pt) для создания электропроводящих путей на бумаге и изучили ее электропроводность, механические свойства, плавление точка, стоимость и т. д. 21 Помимо этого, можно использовать органические материалы, чтобы сделать бумагу проводящей. 22 Для нанесения проводящих материалов на бумагу использовались различные методы (в зависимости от поведения материала). К ним относятся нанесение покрытия погружением, печать, распыление, нанесение покрытия центрифугированием и т. Д. ( Рисунок 1). Большинство этих процессов требует проведения материалов или их шаблонов.

Изготовление КП различными методами. Воспроизведено с разрешения23. A) Авторское право 2016 г., AIP Publishing.б) Авторские права 2017, IOP Publishing. c) Авторское право 2013, Wiley-VCH. г) Авторские права 2015, RSC Publishing.

Техника нанесения покрытия погружением часто использовалась для изготовления CP с использованием проводящих чернил или золь-гелевых прекурсоров. В этом методе субстрат погружается и извлекается в резервуар с жидкостью с точным контролем ( Рисунок 2a). Толщиной и воспроизводимостью пленки можно управлять, настраивая свойства чернил, функциональность подложки, время погружения, цикл погружения и влажность. Многие материалы, такие как углеродные нанотрубки, золотые нанопроволоки, PEDOT: PSS и органо-неорганические наноструктурированные материалы (PEDOT: PSS-RGO, PEDOT: PSS-CNT, PEDOT: PSS-Fe ₂ O ₃ и т. Д.), Имеют был использован для изготовления CP. На рис. 2a (ii и iii) показаны оптические и SEM-изображения бумаги с покрытием из нанокомпозитов PEDOT: PSS-RGO.

a) i) Схема метода нанесения покрытия погружением. ii) Изображение PEDOT: PSS и модифицированная бумага RGO. Этот CP был изготовлен методом нанесения покрытия погружением.iii) SEM PEDOT: фильтровальная бумага с покрытием PSS / RGO. Воспроизведено с разрешения 27 Copyright 2015, Elsevier. б) i) Схема метода струйной печати. ii) Изображение сенсора глюкозы, полностью отпечатанного струйной печатью, на бумаге. Устройство изготовлено методом печати PEDOT: PSS, диэлектрического слоя и биологических компонентов. Воспроизведено с разрешения 24 Copyright 2018, Springer Nature.

c) i) Схематическое изображение метода трафаретной печати. ii) СР-электрод с трафаретной печатью был изготовлен с использованием графита и серебряных чернил.Кроме того, полианилин был нанесен на полоски CP электрохимическим методом для улучшения электрохимических свойств и закрепления биомолекул. Воспроизведено с разрешения 25 Copyright 2012, Elsevier. г) i) Схема техники распыления. Материалы мишени наносились (с катода) на подложку, расположенную над анодом в вакуумной камере, заполненной обычно инертными газами. Толщина осажденного слоя может контролироваться продолжительностью и интенсивностью разряда. ii) Изображение фильтровальной бумаги с золотым напылением.iii) Затем полианилин электрохимически наносили на покрытую золотом бумагу для предотвращения трещин в пленке во время изгиба. iv) СЭМ-изображение CP, модифицированного полианилином. Воспроизведено с разрешения 26. Авторские права 2016, AIP Publishing.

Техника печати, широко используемая для изготовления гибких электронных компонентов, считается быстрой и недорогой. Выбор бумажной основы важен для печати подходящих чернил, которые могут легко адсорбироваться на бумаге и образовывать однородный сплошной слой.Однако составление чернил — важный шаг для печати электронного компонента на бумажной основе. Свойства чернил зависят в первую очередь от концентрации чернил, используемого растворителя и наличия связующих или добавок, которые определяют вязкость, поверхностное натяжение и скорость испарения чернил. Обычно связующие или добавки снижают электрические характеристики чернил, и выбор растворителя также ограничен в технике печати. Техника печати в основном зависит от свойств краски и характеристик подложки (поверхностная энергия, шероховатость и пористость).Наиболее распространенными методами являются струйная печать и трафаретная печать. Преимущество использования бумаги в качестве основы заключается в быстром высыхании чернил, лучшей адгезии желаемых материалов, однородной печати и большой толщине печати. Кроме того, в производственном процессе должны использоваться недорогие и экологически чистые материалы и растворители, чтобы получить пригодный для вторичной переработки и экологически чистый продукт. Поскольку волокна целлюлозы гигроскопичны по своей природе и, следовательно, они могут вызвать набухание основы во время процесса печати, что может повлиять на разрешение печати и адгезию последующих слоев краски.Недавно было изготовлено электрохимическое устройство на основе бумаги с полностью струйной печатью для определения глюкозы (рис. 2b) .24 Все компоненты (электроды, диэлектрический слой, биологическое покрытие и т. Д.) Были изготовлены струйным методом. В методе трафаретной печати чернила выдавливались через узорчатую сетку трафарета с помощью сжимателя. Сетчатая сетка с рисунком содержит поры небольшого размера, через которые проводящие чернила наносятся рисунком на подложку (рис. 2с). Толщина чернил, нанесенных на основу, и разрешение печати зависят от свойств чернил и плотности пор на сетке с рисунком.В основном серебро, графит и их композиты использовались для придания бумаге электропроводности. Однако можно дополнительно модифицировать поверхность полосы CP. Пленка полианилина была недавно нанесена на полоски CP электрохимическим методом (рис. 2c, ii) для улучшения электрохимических свойств и закрепления биомолекул.1, 25

Бумагу можно сделать проводящей путем прямого нанесения равномерного слоя металла методом распыления. Основное преимущество напыления состоит в том, что его можно легко использовать даже для тех материалов, которые имеют высокие температуры плавления.Целевым материалом может быть металл, сплав, керамика или соединение. В случае металлической мишени, атомы могут быть выброшены ионизированным газом для осаждения на любую поверхность внутри устройства для нанесения покрытия, включая образец, бумагу (рис. 2d, i). Регулируя и настраивая вакуум и время распыления, можно получить толстые покрытия металлических отложений на бумажной основе. Siegel et al. изготовление печатных плат на бумажной основе (ПП) путем напыления серебряных и золотых металлов на поверхность бумаги.21 Точно так же золото напыляли на фильтровальную бумагу и электрохимически покрывали полианилином для предотвращения трещин в пленке во время изгиба (рис. 2c, ii – iv) 26. Кроме того, эта поверхность использовалась для закрепления белка и для обнаружения биомаркера рака, CEA. .

Для придания электропроводности бумаге сообщалось о других методах, таких как напыление, 28 центрифугирование, 28 нанесение распылением 29 и покрытие на основе стержня Мейера 30. По сравнению с методом распыления метод термического напыления требует дорогостоящего оборудования и высокого вакуума.Например, осаждение Au и Ag может быть выполнено посредством термического испарения, в то время как осаждение распылением может использоваться для осаждения Ni и Ag. Осаждение распылением — это быстрый и дешевый метод нанесения металла. Этот метод не требует наличия вакуума, и осаждение может выполняться при комнатной температуре и может использоваться для тестирования устройства / конструкции перед рассмотрением дорогостоящих методов, таких как испарение и распыление. По сравнению с испарением и распылением было обнаружено, что нанесение покрытия распылением имеет низкое разрешение и более низкую проводимость.Метод стержня Мейера также использовался для нанесения чернил на нанопроволоке УНТ и серебра на коммерческую бумагу Xerox.30 Стержень Мейера изготовлен из нержавеющей стали, и на нем имеется канавка определенного диаметра. Это помогает в конформном покрытии материалов на основе суспензии на бумажной основе. Этот метод дешев, удобен в использовании и не требует обслуживания. Однако получить функцию небольшого размера сложно, а разрешение оставляет желать лучшего.

2 Применение CP

, модифицированного наноматериалом

Исследования и разработки бумаги, модифицированной наноматериалами, резко активизировались благодаря потенциальным приложениям в электронике, 31 устройстве накопления энергии, 31, 32, а также биомедицинских и биосенсорных устройствах ( Рисунок 3).Предполагается, что интеграция наноматериалов с бумагой будет проявлять уникальные физические и химические свойства (например, тепловую, электрическую проводимость, оптические свойства, высокую механическую прочность и электрохимическое поведение), что, возможно, может быть связано с наличием наноматериала, гибкостью, легкостью, низким весом. -дорогостоящая, одноразовая и экологическая чистота бумаги. В следующем разделе мы обсудим различные потенциальные применения бумаги, модифицированной наноматериалами, в том числе в электронике, энергетике и медицинской диагностике.

2.1 Электронные приложения

Последние разработки в области получения функциональных наноматериалов в форме нанокристаллов, нанопроволок и нанотрубок привели к разработке функциональных красок. Они легко интегрируются с бумажной подложкой и образуют проводящий слой.CP может использоваться как гибкая платформа, на которой может быть изготовлена электронная структура. Например, Lyth et al. сообщили о бумажной подложке с гомогенным покрытием и многослойной УНТ для применения фотодиодов.34 Härting et al. продемонстрировали использование традиционного подхода к трафаретной печати для изготовления полевого транзистора на бумажной основе с использованием взаимосвязанных кремниевых наночастиц.35 Manekkathodi et al. нанесла тонкую пленку ZnO на бумажную подложку для изготовления гибкого диода и УФ-фотоприемников.36 Интегрированная бумага с серебряными нанопроводами была использована для изготовления емкостных сенсорных панелей на бумажной основе33, а печатные платы на основе полиимида были заменены гибкими печатными платами на бумажной основе с использованием серебра и золота на поверхности бумаги.21 Эти необычные комбинации Использование новых уникальных наноматериалов и бумаги указывает на то, что можно изготавливать самые разные электронные устройства. Было обнаружено, что морфология и состав бумажной основы также играют ключевую роль в создании высокоэффективных устройств.Ли и др. сообщили о высокопроводящей бумаге посредством процесса низкотемпературного (110 ° C) тиснения с использованием чернил-прекурсоров алюминия [AlH ₃ {O (C ₄ H ₉) ₂}]. 37 Было обнаружено, что наблюдаемая проводимость не уступает термически испаренной алюминиевой пленке и демонстрирует отличную гибкость. Кроме того, алюминиевые чернила были нанесены на различные бумажные основы и показали разные электрические и механические характеристики. Это было связано с различной морфологией и составом бумажной основы.

Предпринимаются усилия по замене экранов на основе тонкопленочных транзисторов (TFT) на основе стекла на менее дорогие, легкие, гибкие и термостойкие подложки. Fortunato et al. разработали полупроводниковый тонкопленочный полевой транзистор на основе оксида, в котором бумага использовалась в качестве диэлектрического слоя. Гибридные полевые транзисторы с устройством на обеих сторонах листа были разработаны с превосходными характеристиками, такими как высокая подвижность при насыщении канала> 30 см ² VS ^-1 и подпороговое колебание 0.8 V dec ⁻¹,38 В связи с последними достижениями в области гибкой электроники, запоминающие устройства на бумажной основе (PPMD) привлекли большое внимание. Lien et al. в Национальном тайваньском университете (NTU) работал над PPMD и успешно изготовил печатное устройство резистивной оперативной памяти (RRAM) на основе бумаги на листе A4 с емкостью в гигабайтах39. состояние изгиба. В отличие от обычных запоминающих устройств на основе кремния, PPMD продемонстрировали превосходную простоту обработки данных, возможность их утилизации, долговечность переключения и надежное хранение.Gong et al. изготовили высокочувствительный датчик давления на основе проводящей тканевой бумаги, интегрированной в золотые нанопроволоки.40 Проводящая бумага была зажата между PDMS и интегрированным с встречно-штыревым электродом чипом PDMS для изготовления переносного датчика, который легко отслеживал пульс крови и мог использоваться для измерения небольших вибрационных сил, возникающих от Музыка.

Растет интерес к использованию потенциала бумаги в качестве подложки для сверхвысокочастотных и микроволновых приложений, поскольку они недорогие, надежные и имеют долговечные метки беспроводной радиочастотной идентификации (RFID).RFID-метки использовались в логистике, мониторинге цепочки поставок, здравоохранении, фармацевтике, космосе и борьбе с контрафактной продукцией. О другой работе, касающейся RFID на основе бумаги, сообщил Ян и др., Интегрированной с наночастицами серебра.41 Эти RFID-метки на основе бумаги, модифицированные серебром, успешно снизили свою стоимость и являются экологически чистыми. Прозрачные и проводящие электроды являются основными элементами для различных приложений оптоэлектроники, таких как солнечные элементы, сенсорные панели, электрохромика и т. Д. Обычные устройства основаны на жесткой и хрупкой стеклянной подложке, что ограничивает их применение для изготовления интеллектуальных электронных устройств.Канг и др. изготовили проводящую и прозрачную бумагу с использованием наноцеллюлозы и проводящих материалов, т. е. серебряной нанопроволоки и углеродной нанотрубки для изготовления складных электрохромных устройств, которые показали высокую устойчивость к деформации, хорошую стабильность при циклическом воздействии и улучшили эффективность окраски.42

Электропроводность в модифицированной бумаге обусловлена наличием носителей заряда (ионов и электронов) и их подвижностью на малых расстояниях. Считается, что носители заряда неоднородны и включают много компонентов, поскольку материал бумаги химически неоднороден.43 Кроме того, бумага химически и механически устойчива в нормальных атмосферных условиях, а ее прекрасная способность впитывать чернила делает ее лучше по сравнению с другими носителями. Ее объемные и поверхностные свойства можно легко настроить путем модификации волокна, добавления химических добавок и обработки поверхности.44 Кроме того, обилие целлюлозного материала на этой планете делает проводящую бумагу возобновляемым и экологически безопасным компонентом для различных электронных устройств, упомянутых выше, таких как электрические цепи. плата, емкостная сенсорная панель, устройства памяти, полевой транзистор, частотные идентификационные метки (FID) и электрохромные.Однако было обнаружено, что влажность и температура влияют на свойства CP. По сравнению с традиционными электронными устройствами, срок службы устройств на базе CP в настоящее время является серьезной проблемой. Тем не менее, с развитием технологии производства станет возможным сделать бумажное волокно устойчивым к внешним факторам до определенного предела и улучшить характеристики устройства в течение более длительного периода времени.

2.2 Устройства накопления энергии

Трехмерная иерархическая структура целлюлозной бумаги позволяет хранить и транспортировать жидкие электролиты.Его взаимосвязанные поры обеспечивают быстрое перемещение ионных частиц. Эти свойства были использованы в качестве ключа для разработки бумажных накопителей энергии. Дополнительные проводящие пути были интегрированы в бумагу с использованием проводящих материалов, таких как оксиды металлов, нанопроволоки, углеродные наноматериалы и проводящие полимеры.11, 45 Было предсказано, что эти CP на основе наноматериалов найдут применение в устройствах хранения энергии, таких как электрохимические батареи, 46 литий. -ионовые батареи, 47 суперконденсаторов, 48 биотопливных элементов, 49 и наногенераторы.28 Известно, что литий-ионные батареи и суперконденсаторы являются отличными источниками питания для электроники большой мощности, тогда как наногенераторы полезны для носимой электроники. Биотопливные элементы оказались удобными для малой силовой электроники, такой как микрофлюидные бумажные аналитические устройства (µPAD) и биосенсоры, в которых потребность в энергии минимальна.

По сравнению с другими носителями, бумага обладает исключительными свойствами впитывать проводящие чернила и образовывать прочную пленку. Это также сводит к минимуму дополнительные этапы, необходимые для процесса нанесения покрытия, и значительно снижает стоимость устройства.Легкий вес CP может быть использован в качестве отличного токоприемника в литий-ионных батареях для замены металлического химического аналога. Wang et al. разработали гибкую однослойную УНТ / полицеллюлозную бумагу для литий-ионной батареи с первой разрядной емкостью 153,3 мА ч г ^-1 при 0,1 ° C и разрядной емкостью 102,6 мА ч г ^-1 при 10 ° C. 47 Chou et al. . интегрированные нанопроволоки MnO ₂ с бумагой из УНТ с использованием циклической вольтамперометрии для демонстрации применения суперконденсатора.48 Суперконденсатор показал удельную емкость 167,5 Ф · г ^-1 при плотности тока 77 мА · г ^-1. Композитная бумага сохранила 88% начальной емкости даже после 3000 циклов заряда и разряда. Кроме того, композиты УНТ и серебряных нанопроволок были объединены с бумагой для изготовления высокоэффективного суперконденсатора и литий-ионной батареи.30 Предпринимаются усилия по созданию устройств малой мощности, которые могут использовать механическую энергию для преобразования ее в электрическую.Наногенераторы оказались идеальным источником энергии для автономных систем в качестве источника энергии для применения в микроэлектромеханических системах (MEMS). Kim et al. изготовили первый механический наногенератор на бумажной основе.50 В этой работе на целлюлозную подложку был нанесен пьезоэлектрический активный слой из стержней из ZnO, который обеспечил плотность тока 2 мкА · см ⁻² и выходное напряжение 75 мВ со стабильным выходным током. после 10 циклов механической гибки. В другой работе Zhong et al.спроектировал бумажный наногенератор с использованием сборки политетрафторэтилен (ПТФЭ) –Ag – бумага. 28 При приложении внешней механической силы к сборке PTFE – Ag – бумага (наногенератор) была произведена максимальная мгновенная мощность до ≈90,6 мкВт см ⁻² , чего достаточно, чтобы одновременно гореть 70 светодиодов. Сообщалось об экологически безопасном трибоэлектрическом наногенераторе, состоящем из нановолокон целлюлозы (CNF) и нанопроволок Ag (AgNW) .51 Путем соприкосновения и раздвижения двух листов готовой бумаги (AgNW / CNF) была получена выходная мощность 693 мВт · м ⁻² против внешнее сопротивление 10 МОм.Изготовленный электрод (бумага из AgNW / CNF) может быть легко разложен на составляющие простым методом обработки ультразвуком и, следовательно, является чистым источником энергии для маломощных устройств. Устройства на микробных топливных элементах (MFC) используют органические вещества для выработки электроэнергии. Здесь бактерии разлагались на органические вещества, и полученная химическая энергия использовалась для выработки электричества. Обычно MFC состоят из двух камер (анодной и катодной), разделенных мембраной. Во время бактериального разложения органического вещества H ⁺ / положительные ионы выделяются и мигрируют из анодной камеры в катодную, что приводит к возникновению электрического тока.Электрическая мощность, вырабатываемая MFC, была очень низкой (≈3–4 Вт м ^–2), чтобы удовлетворить потребности общества. Fraiwan et al. разработали первый микробный топливный элемент на бумажной основе (MFC) с быстрым генерированием электроэнергии, что является улучшением по сравнению с обычными MFC с длительным временем запуска, обычно от нескольких дней до недели.49 Чой и его коллеги разработали аккумуляторную батарею с использованием MFC, которая могла светиться красным Светодиод на 30 мин. 20 Эта бумажная батарея проста, экономична и удобна в использовании. Он также может быть источником питания для одноразового запуска диагностических устройств на бумажной основе.Для MFC существует достаточно возможностей, поскольку даже O ₂ можно использовать в качестве акцептора электронов вместо обычно применяемого токсичного феррицианида.

Одной из основных проблем в устройствах хранения энергии на бумажной основе является быстрое высыхание электролитов. Таким образом, альтернативой могло бы стать пломбирование устройства. Кроме того, чтобы увеличить срок службы этих устройств, мы можем выбрать ионный электролит, который, возможно, можно было бы использовать в течение более длительного времени. Однако транспорт ионов обычно невелик.

2.3 Биомедицинские приложения

Жидкие свойства, трехмерная геометрия, белый фон, биосовместимая поверхность, способность отделять аналиты, низкая стоимость и простота утилизации бумаги делают их идеальной платформой для биомедицинских приложений.2, 52 Интеграция наноматериала с бумагой может привести к улучшению качество бумажных устройств, такое как улучшенное разделение, цветовой контраст, загрузка биомолекул и т. д. Согласно прогнозам, бумага, модифицированная наноматериалом, найдет применение в биоанализах, 53 скрининге лекарств, 54 ELISA, 55 исследованиях клеточных культур, 56 каркасы, 57 и биосенсоры58 приложений.

Для записи электрокардиограммы (ЭКГ) необходимы влажные гелевые клеи, которые делают их неудобными для длительного наблюдения. Mostafalu et al. изготовили узорчатый бумажный электрод с использованием нанопроволоки платины, никеля и меди. Этот гибкий электрод, модифицированный наноматериалом, может быть использован для записи сигнала ЭКГ.12 Электроды на бумажной основе обеспечивают большую площадь поверхности и низкий импеданс и, возможно, могут быть полезны для записи сигнала даже при сухом прикреплении к коже.Аналогичным образом, Bihar et al. использованный PEDOT: бумажный электрод с покрытием PSS для измерения сигнала ЭКГ через простой контакт пальца с электродом (, рис. 4a), и электрод был стабильным в течение 3 месяцев.59 Эта работа может свести к минимуму этапы производства и является рентабельной. Кроме того, он обеспечивает безметалловый медицинский электрод с большой прочностью. Кузьменко и др. изготовили каркасы путем модификации электроспряденой целлюлозы с помощью MWCNT и углеродного нановолокна для ускоренного роста нервной ткани. 57 Он обеспечивает идеальные свойства, аналогичные нервному внеклеточному матриксу, что позволяет нервным клеткам расти, дифференцироваться и прилипать к субстрату.Этот вид матрицы полезен для регенерации нервной ткани in vitro, что приведет к более глубокому пониманию болезни и поможет разработать новое лекарство в лабораторном масштабе. В другом примере модифицированные полидофамином наночастицы Fe ₃ O ₄ были нанесены на бумагу Whatman, называемую «магнитной бумагой», которая может быть использована для ELISA для обнаружения лихорадки денге (рис. 4b) .60 Аналитические характеристики бумажного ELISA для IgM — обнаружение денге показало чувствительность (в 500 раз ниже предела обнаружения) на два порядка выше, чем у традиционного метода ELISA.

a) Измерение электрофизиологического сигнала: электрокардиография на бумажной основе регистрировалась с использованием электрода с покрытием PEDOT: PSS посредством простого контакта пальца с электродом. Воспроизведено с разрешения 59 Copyright 2017, Wiley-VCH. б) ELISA: модифицированная полидофамином наночастица Fe ₃ O ₄ была нанесена на бумагу Whatman. Модифицированную бумагу использовали в чистых микролунках, имеющих 96-луночные планшеты, соединенные с магнитом. Кроме того, для анализа ELISA для обнаружения лихорадки денге использовали бумагу, модифицированную наночастицами Fe ₃ O ₄.Аналитические характеристики бумажного ELISA для обнаружения IgM-денге показывают на два порядка более высокую чувствительность (в 500 раз ниже предел обнаружения), чем традиционный ELISA. Воспроизведено с разрешения. 60 Авторские права 2017, Королевское химическое общество. c) Анализ аналитов: был изготовлен бумажный субстрат SERS для обнаружения пестицидов (4-АТФ, тирам и фербам). Первоначально бумагу обрабатывали димером алкилкетена (AKD), чтобы изменить ее свойства с гидрофильных на гидрофобные. Эта обработка увеличила плотность AgNP и время удерживания на бумаге (подложке SERS) и, следовательно, повысила чувствительность и воспроизводимость.Воспроизведено с разрешения 62. Авторское право 2018 г., Американское химическое общество.

Модификация поверхности бумаги наноматериалами обнаруживает плазмонное поведение. Лю и др. изготовили плазмонную фильтровальную бумагу, окунув бумагу в раствор золотых наностержней (GNR ).61 Эта платформа использовалась для дифференциации нормальных и раковых клеток с использованием поверхностно-усиленного рамановского рассеяния (SERS), в котором диагностический результат, основанный на соотношении спектральных значений, был принято различать здоровые и раковые клетки.Другая работа с бумажным субстратом SERS была использована для обнаружения пестицидов (рис. 4c) .62 Сначала бумага была химически обработана димером алкилкетена, чтобы изменить его от гидрофильного до гидрофобного. Эта обработка увеличила плотность AgNP и время удерживания на бумаге и, как следствие, увеличила чувствительность и воспроизводимость. Электрокаталитическая активность и функциональная группа наноматериалов также использовались как преимущество для обнаружения различных биоаналитов. Орнатская и др. модифицировал бумагу наночастицами церия для обнаружения глюкозы невооруженным глазом.63 В этой работе глюкозооксидаза была иммобилизована на бумаге, модифицированной наночастицами церия. В присутствии глюкозы перекись водорода, образовавшаяся во время ферментативной реакции, и бумага, модифицированная диоксидом церия, вызывала визуальное изменение цвета с бело-желтоватого на темно-оранжевый. Изменение интенсивности цвета прямо пропорционально концентрации глюкозы. В этом анализе использовалось окислительно-восстановительное поведение оксида церия в качестве индикатора колориметрического зонда, и его можно было использовать для 10 последовательных циклов и стабильности 79 дней.В другой работе фильтровальная бумага, модифицированная нанотрубками из диоксида циркония, использовалась для связывания олигонуклеотидов.15 Координационная связь образовывалась между диоксидом циркония и фосфатной группой, присутствующей в пробных ДНК. Эта платформа (диоксид циркония / бумага) является высокочувствительной и селективной для обнаружения комплементарной целевой ДНК, присутствующей в наномолярной концентрации. Кроме того, бумага с наноструктурным покрытием ZnO обладает антибактериальной активностью.64 Кроме того, CP можно использовать для культивирования других клеток, начиная от бактерий, грибов, растений и заканчивая другими линиями клеток человека, такими как первичные, опухолевые, стволовые, остеобласты, фибробласты и иммунные клетки. .56 Эти бумажные платформы совместимы со стандартными аналитическими процедурами, которые обычно используются для мониторинга клеточного ответа в стрессовых условиях.56 Таким образом, бумага может быть интересной и простой заменой существующих аналитических платформ, поскольку это откроет новые возможности в биомедицинской области. . Однако прочное и равномерное прикрепление материала к бумажной подложке очень важно, поскольку оно обеспечивает высокое отношение поверхности к объему и низкое сопротивление. Во время измерения физиологического сигнала очень важна совместимость материалов с кожей человека для предотвращения нежелательной аллергической реакции.

2.4 Применение биосенсоров

Биосенсоры на основе CP в последнее время вызывают большой интерес для разработки гибких, портативных, недорогих, энергоэффективных и экологически чистых устройств. Известно, что эти устройства могут иметь потенциальное применение в диагностике, мониторинге аналитов и исследованиях окружающей среды. Wang et al. использовали однослойные УНТ для модификации фильтровальной бумаги для обнаружения токсинов в окружающей среде (микроцистин-LR) 65. Carvalhal et al.напыление золота на ватман для изготовления электродов, и, кроме того, этот бумажный электрод использовался для количественного определения электроактивных соединений, таких как аскорбиновая кислота и мочевая кислота.66 Позже эти исследователи использовали электрохимический метод для обнаружения парацетамола и 4-аминофенола с использованием узорчатого золота. электрод в микрофлюидном устройстве на бумажной основе.67 В другой работе бумажный электрод с трафаретной печатью был изготовлен с использованием графита и серебряных чернил на бумажной основе с последующим электрохимическим осаждением полианилина для обнаружения сердечных (cTnI) и биомаркеров рака (sIL2Rα) .1, 25 Обычный лабораторный анализ требует длительного времени и опыта; тогда как эти устройства быстрые, недорогие и простые в обращении. Кроме того, для этого не требуется какая-либо крупная инфраструктура, и, следовательно, испытания можно проводить в непосредственной близости от пациента.1 Для изготовления электрохимического биосенсора можно использовать проводящие электроды, такие как стеклоуглерод, оксид индия и олова, и стеклянные электроды с золотым покрытием. .68 Эти электроды жесткие, хрупкие и дорогие, что ограничивает возможности их применения для изготовления интеллектуальных, гибких, недорогих и носимых устройств POC.Помимо этих проблем, обычные электроды требуют высокой температуры для обработки и опыта. С другой стороны, биосенсоры на основе CP вызвали значительный интерес из-за их легкого веса, гибкости, портативности, высокой чувствительности, быстрого времени отклика и одноразовости.20, 27, 53 CP имеет много преимуществ, таких как стоимость, использование возобновляемых материалов и сильные адсорбционные свойства, которые могут быть полезны для модификации бумаги для эффективного изготовления биосенсорных устройств2. Она считается эффективной платформой, которая может проводить как электроны, так и ионные носители заряда.Эти два свойства играют важную роль в электрохимическом биосенсоре для связи с биомолекулой во время процесса зондирования.20 Преимущества и область применения CP в качестве сенсорной подложки перечислены в таблице 1 и сравниваются с обычными электродами.

Таблица 1. Сравнение обычного электрода и CP-электрода

S. No.	Недвижимость	Обычные электроды (оксид индия и олова, стекло с золотым покрытием, стеклоуглерод)	CP
1	Стоимость	Высокая	Низкий
2	Гибкость	№	Да (возможности для улучшения)
3	Прозрачность	Только ITO	Комната развития
4	Биосовместимость	№	Комната развития
5	Модификация / функционализация	Сложное	Легко
6	Расход жидкости	Принудительный	Капиллярное действие
7	Удельная площадь поверхности	Низкий	Высокая
8	Изготовление и производство с высокой пропускной способностью	№	Есть
9	Одноразовые	Комплекс	Простой

Иммобилизация биорецептора на поверхности датчика является важным параметром для создания эффективной платформы биосенсора.Для этой цели может использоваться матрица иммобилизации, поскольку она объединяет и поддерживает функциональность биорецептора на одном конце, а на другом конце связывается с поверхностью датчика. Он обеспечивает доступность аналита для биорецептора, после чего физико-химические изменения измеряются датчиком. В этом контексте включение наноматериала в качестве иммобилизационной матрицы улучшает характеристики CP с точки зрения производительности, стабильности сигнала, загрузки биомолекул и чувствительности.69 Большая площадь поверхности интегрированной наноматериалом бумаги, вероятно, обеспечит лучшую матрицу для иммобилизации желаемых биомолекул, что приведет к увеличению нагрузки. Влияние матрицы иммобилизации на характеристики обнаружения ЦП было показано и обсуждено в , рис. 5. Обработанный раствором CP, содержащий PEDOT: PSS-RGO (рис. 5a) и PEDOT: PSS-CNT (рис. 5b), использовался для обнаружения биомаркер рака, СЕА в диапазоне 2-8 нг / мл ^-1 с чувствительностью 25.8 мА нг ⁻¹ мл см ⁻² и 2–15 нг мл ⁻¹ с чувствительностью 7,8 мА нг ⁻¹ мл см ⁻² соответственно 23, 27 Эти изменения параметра зондирования полагался на выбор легирующей примеси (наноматериалов) и растворителя. Было обнаружено, что проводимость CP увеличилась на два порядка (от 10 ^-4 до 10 ^-2 Scm ^-1) при обработке различными растворителями, такими как этиленгликоль (EG), муравьиная кислота и ДМСО.23 , 27, 70 Принимая во внимание, что наноматериалы, такие как RGO, CNT и n Fe ₂ O ₃, могут быть использованы для получения улучшенных электрохимических свойств, стабильности сигнала и увеличения массовой загрузки биорецептора.В другом примере морфология CP была изменена путем электроспиннинга PEDOT: PSS / PVA-нановолокон.71 Результаты исследований электрохимического отклика показали, что CP, модифицированный PEDO: PSS / PVA-EsNf, можно использовать для оценки CEA в диапазоне от 0,2 до 25 нг / мл ^-1, с чувствительностью 14,2 мкА нг ^-1 мл см ^-2 и сроком хранения 22 дня (рис. 5c). Полученный бумажный датчик покрывает весь физиологический диапазон СЕА, секретируемого в образце сыворотки (<3-20 нг / мл ^-1) с приемлемым нижним пределом обнаружения.Эти модифицированные наноматериалом CP электроды показали улучшенные результаты по сравнению с обычными электродами из ITO, золота и стеклоуглерода. Затем эти CP-платформы можно легко разложить путем простого сжигания / сжигания, что является дополнительным преимуществом для управления биомедицинскими отходами. Таблица 2 обобщает материалы и методы, используемые для изготовления электрохимических биосенсоров на бумажной основе, модифицированных наноматериалами, и их характеристики, указанные в литературе. Несмотря на эти интересные разработки, существуют значительные возможности для разработки простых, недорогих, гибких, легких и экологически чистых биосенсоров с улучшенными характеристиками восприятия с использованием бумажной платформы, модифицированной наноматериалом.

а) Графическое изображение PEDOT: CP, модифицированный PSS-RGO. Изготовленный CP показывает превосходную гибкость, электрохимические свойства и используется для обнаружения CEA. Воспроизведено с разрешения 27 Copyright 2015, Elsevier. б) Схематическое изображение бумаги PEDOT: PSS-CNT методом окунания. Бумажный электрод PEDOT: PSS-CNT в дальнейшем используется для обнаружения CEA. Воспроизведение с разрешения 23 Авторское право 2015 г., Королевское химическое общество. c) ЦП, модифицированный электропрядением из PEDOT: PSS / PVA-нановолокон.Воспроизведено с разрешения 71 Copyright 2016, Wiley-VCH. Таблица 2. Электрохимические биосенсоры на основе КП: изготовление и характеристики

S. No.	Подложка	Материалы	Метод изготовления	Аналит	Техника обнаружения	Параметр считывания	Refs.
1	Фильтровальная бумага Whatman # 1	Угольный электрод с трафаретной печатью	Падение литья	Глюкоза	Амперометрия	[L] = 1–5 × 10 ⁻³ м [LOD] = 0.18 × 10 ⁻³ м [T] = 4 месяца	72
2	Фильтровальная бумага Whatman # 1	Чернила Ag / AgCl, угольные чернила, воск, графен, AuNP	Восковая печать, трафаретная печать	ДНК	Дифференциальная импульсная вольтамперометрия	[L] = 0.0008–500 × 10 ⁻¹² м [LOD] = 0,2 × 10 ⁻¹⁵ м [T] = 4 месяца	73
3	Фильтровальная бумага Whatman # 1	Чернила Ag / AgCl, угольные чернила, SU-8	Фотолитография, трафаретная печать	Глюкоза Пб (II)	Хроноамперометрия Вольтамперометр с анодной полосой	Глюкоза [L] = 0–22.2 × 10 ⁻³ м [LOD] = 0,22 × 10 ⁻³ м [S] = 0,43 мкА мМ ⁻¹ мм ⁻² Пб (II) [L] = 5–100 частей на миллиард [LOD] = 1 ppb [S] = 0,17 мкА ppb ^-1	74
4	Фильтровальная бумага Whatman # 1	Графен, поливинилпирролидон, полианилин (G / PVP / PANI), угольные чернила, чернила Ag / AgCl	Электрораспыление восковая печать трафаретная печать	Холестерин	Амперометрический	[L] = 0.05–10 × 10 ⁻³ м [LOD] = 1 × 10 ⁻⁶ м [S] = 34,77 мкА мМ ⁻¹ см ⁻² [T] = 2 недели	75
5	Стекло с платиновым напылением	Нитроцеллюлозная бумага, смесь полиэфирно-целлюлозы	Падение литья	Глюкоза	Амперометрический	–	76
6	Ватман # 1	Стеклянный воск с покрытием ITO, берлинская лазурь	Падение литья	Глюкоза	Электрохромный	–	77
7	Фильтровальная бумага	Золотые наностержни	Покрытие окунанием	Клеточная линия плоскоклеточного рака полости рта (OSCC) CAL-27	Рамановское рассеяние света с усилением поверхности (SERS)	Отношение интенсивностей конкретного пика комбинационного рассеяния	61
8	Фильтровальная бумага	Углеродные нанотрубки (УНТ)	Покрытие окунанием	Микроцистин-LR (MC-LR)	Амперометрия	[л] = 1–10 нг · мл ⁻¹ [LOD] = 0.6 нг мл ⁻¹	65
9	Фильтровальная бумага Whatman # 1	Угольный электрод с трафаретной печатью	Падение литья	Pb (III)	Вольтаметр с анодной разметкой	[L] = 10–100 частей на миллиард [T] = 3 месяца	78
10	Фильтровальная бумага Whatman # 1	Золото	Распыление	Мочевая кислота (UA) Аскорбиновая кислота (AA)	Амперометрия	[L] = 0–40 пмоль [LOD] = 0.02 ммоль л ⁻¹ AA [S] = 152 нА л ммоль ^-1 UA [S] = 64 нА л ммоль ^-1	66
11	Фильтровальная бумага Whatman # 1	Чернила угольные	Трафаретная печать	Глюкоза лактат мочевая кислота	Хроноамперометрия	Глюкоза [L] = 0–100 × 10 ⁻³ м [LOD] = 0.21 ± 0,02 × 10 ⁻³ м [S] = 64 мкА мМ ^-1 Лактат [L] = 0–50 × 10 ⁻³ м [LOD] = 0,36 ± 0,03 × 10 ⁻³ м [S] = 40 мкА мМ ^-1 Мочевая кислота [L] = 0–35 × 10 ⁻³ м [LOD] = 1.38 ± 0,13 × 10 ⁻³ м [S] = 6 мкА мМ ^-1	79
12	Фильтровальная бумага Whatman # 1	Чернила угольные, берлинская лазурь	Трафаретная печать	Глюкоза	Хроноамперометрия	[L] = 0.5–5 × 10 ⁻³ м [S] = 1 мкА мМ ⁻¹	80
13	Фильтровальная бумага Whatman # 1	Чернила угольные	Печать твердым воском трафаретная печать	Глюкоза	Хроноамперометрия	[L] = 0–20 × 10 ⁻³ м [LOD] = 0.35 × 10 ^{— 3} м [S] = 0,041 мкА мМ ^-1	81
14	Фильтровальная бумага Whatman # 1	НЧ золота и платины на SPE	Восковая печать	Одноцепочечная ДНК	Амперометрия циклическая вольтамперометрия	[L] = 10.0 × 10 ⁻¹⁵ м – 100 × 10 ⁻⁹ м [LOD] = 6,3 × 10 ⁻¹⁵ м	82
15	Фильтровальная бумага Whatman # 1	Электрод рисованный карандашом, угольная паста	Восковая печать	Аскорбиновая кислота, дофамин, парацетамол	Амперометрия	–	83
16	Фильтровальная бумага Whatman # 1	Графитный карандаш	Восковая печать	Глюкоза	Хроноамперометрия	[L] = 0.01–1,5 × 10 ⁻³ м [LOD] = 0,38 × 10 ⁻⁶ м [T] = 5 д	84
17	Фильтровальная бумага Whatman # 1	Квантовая точка CdS и УНТ на SPE	Восковая печать	Аденозинтрифосфат (АТФ)	Циклическая вольтамперометрия	[L] = 1–1000 × 10 ⁻¹² м [LOD] = 0.2 × 10 ⁻¹² м [S] = 27 нА пМ ^-1 [T] = 4 недели	85
18	Фильтровальная бумага Whatman # 1	НЧ золота на угле	Восковая печать, техника SlipPAD	Одноцепочечная ДНК, тромбин	Вольтамперометрия переменного тока	оцДНК [LOD] = 30 × 10 ⁻⁹ м Тромбин [LOD] = 16 × 10 ⁻⁹ м [T] = 4 недели	86
19	Японская бумага	Электрод с трафаретной печатью	Трафаретная печать	Глюкоза	Амперометрия	[L] = 10–100 × 10 ⁻³ м [S] = 0.055 мкА мМ ⁻¹	87
20	Фильтровальная бумага Whatman # 1	Золотые НП на SPE	Восковая печать трафаретная печать	Микроцистин-LR	Дифференциальная импульсная вольтамперометрия	[L] = 0.01–200 мкг мл ⁻¹ [LOD] = 0,004 мкг мл ^-1 [T] = 2 месяца	88
21	Фильтровальная бумага Whatman # 1	Чернила угольно-графитовые по SPE	Трафаретная печать	Никотинамидадениндинуклеотид (НАДН) Нитрит	Циклическая вольтамперометрия	NADH [L] = 10–100 × 10 ⁻³ м [LOD] = 1.8 × 10 ⁻⁶ м Нитрит [L] = 10–100 × 10 ⁻³ м [LOD] = 15,1 × 10 ⁻³ м	89
22	Фильтровальная бумага Whatman # 1	Хитозан – серебро по SPE	Трафаретная печать	Раковый антиген 125 (CA125) Карциномный антиген (CA199)	Вольтамперометрия прямоугольной формы	CA125 [L] = 0.1–100 Ед мл ⁻¹ [LOD] = 0,02 мЕм · мл ^-1 [S] = 2,56 мкА мл U ^-1 [T] = 21 д CA 199 [L] = 0,1–100 Ед. Мл [LOD] = 0,04 мЕд · мл ^-1 [S] = 0,91 мкА мл U ^-1 [T] = 21 д	33
23	Фильтровальная бумага Whatman # 1	НЧ золото – оксид марганца по SPE	Восковая печать трафаретная печать	Антиген протеина простаты (ПСА)	Дифференциальная импульсная вольтамперометрия	[L] = 0.005–100 нг мл ⁻¹ [LOD] = 0,0012 нг · мл ^-1 [T] = 4 недели	90
24	Фильтровальная бумага Whatman # 1	Полианилин (ПАНИ) на ТФЭ, графите и серебряной пасте	Трафаретная печать	Человеческий тропонин I	Циклическая вольтамперометрия	[л] = 1–100 нг · мл ⁻¹ [S] = 5.5 мкА нгмл ⁻¹ см ⁻²	25
25	Фильтровальная бумага Whatman # 1	SPE, графитовая, графитовая и серебряная паста	Трафаретная печать	2- (дибутиламино) этанол НАДН	Циклическая вольтамперометрия	DBAE [L] = 3–5000 × 10 ⁻⁶ м [LOD] = 0.9 × 10 ⁻⁶ м NADH [L] = 0,2–10 × 10 ⁻³ м [LOD] = 72 × 10 ⁻⁶ м	91
26	Фильтровальная бумага Whatman # 1	Нафион / оксид графена по SPE	Фотолитография трафаретная печать	несовпадений ДНК	Электрохемилюминесценция	[L] = 10 × 10 ⁻⁹ м – 5 × 10 ⁻⁶ м [LOD] = 1 × 10 ⁻⁹ м [T] = 3 месяца	92
27	Фильтровальная бумага Whatman # 1	КТ оксида олова / RGO / золото НП по SPE	Трафаретная печать	ATP	Спектроскопия электрохимического сопротивления [EIS]	[L] = 0.1 × 10 ⁻¹² м 100 × 10 ⁻⁹ м [LOD] = 0,025 × 10 ⁻¹² м [T] = 5 недель	93
28	Фильтровальная бумага	ОУНЦ	Чернила CNT	Человеческий иммуноглобулин G (HIgG)	Амперометрия	[L] = 6.3–62 × 10 ⁻¹² м [S] = −70,8 пА пмоль ⁻¹ sL ⁻¹	94
29	Фильтровальная бумага Whatman # 1	ПЕДОТ: PSS-RGO	Покрытие окунанием	CEA	Хроноамперометрия	[л] = 2–8 нг · мл ⁻¹ [S] = 25.8 мкА нг ⁻¹ мл см ⁻² [T] = 21 день	27
30	Фильтровальная бумага Whatman # 1	ПЕДОТ: PSS-CNT	Покрытие окунанием	CEA	Хроноамперометрия	[л] = 2–15 нг · мл ⁻¹ [S] = 7.8 мкА нг ⁻¹ мл см ⁻² [T] = 18 d	23
31	Фильтровальная бумага Whatman # 1	ПЕДОТ: PSS-nFe ₂ O ₃	Покрытие окунанием	CEA	Хроноамперометрия	[л] = 4–25 нг · мл ⁻¹ [S] = 10.2 мкА нг ⁻¹ мл см ⁻² [T] = 34 d	70
32	Фильтровальная бумага Whatman # 1	Золото, ПАНИ	Напыление, электрохимическое покрытие	CEA	Хроноамперометрия	[л] = 2–20 нг · мл ⁻¹ [S] = 13.9 мкА нг ⁻¹ мл см ⁻² [T] = 22 d	26
33	Фильтровальная бумага Whatman # 1	ПЕДОТ: PSS / PVA нановолокно электропряденое	Покрытие окунанием	CEA	Хроноамперометрия	[L] = 0.2–25 нг мл ⁻¹ [S] = 14,2 мкА нг ⁻¹ мл см ⁻² [T] = 22 d	71
34	Офисная бумага (Fabriano, Италия, 80 и 100 г / м ²)	Нанокомпозиты сажа — берлинская лазурь (CB / PBNP), чернила Ag / AgCl, графитовые чернила, воск	Восковая печать, трафаретная печать	этанол	Амперометрия	[L] = 0–10 × 10 ⁻³ м [LOD] = 0.52 × 10 ⁻³ м [S] = 9,13 мкА мМ ⁻¹ см ²	95
35	Фильтровальная бумага и нитроцеллюлозная мембрана	Чернила Ag / AgCl, угольные чернила, воск, CB / PBNPs	Восковая печать, трафаретная печать	Нервный стимулятор (Параксон)	Амперометрия	[л] = 5–25 мкг л ^-1 [LOD] = 3 мкг л ^-1 [T] = 15 дн	96
36	Фильтровальная бумага Whatman # 1	MOF на основе Cu, модифицированные AuNP, бумага с золотым покрытием, угольные чернила, чернила Ag / AgCl, воск	Восковая печать, трафаретная печать	miRNA-155	DPV	[L] = 1 × 10 ⁻¹⁵ м – 10 × 10 ⁻⁹ м [LOD] = 0.35 × 10 ⁻¹⁵ м	97
37	Фильтровальная бумага (Cordenons, Италия, 67 г м ^-2)	Наночастицы берлинской синей (PBNP), угольные чернила, чернила Ag / AgCl, воск	Восковая печать, трафаретная печать	Глюкоза	Амперометрия	[L] = 0–30 × 10 ⁻³ м	98
38	Электрод с трафаретной печатью (SPE)	Функционализированные силаном наночастицы диоксида кремния / ткань из кожуры банана (источник фермента) / диск из фильтровальной бумаги, модифицированный медиатором	Падение литья	L-тирозин	DPV	[L] = 0.05–600 × 10 ⁻⁶ м [LOD] = 0,02 × 10 ⁻⁶ м	99
39	Фильтровальная бумага Whatman # 1	Функционализированные циклодекстрином AuNP (CD @ AuNP), угольные чернила, чернила Ag / AgCl, воск	Восковая печать, трафаретная печать	CEA и PSA	DPV	CEA [L] = 0.005–100 нг мл ⁻¹ [LOD] = 0,002 нг · мл ^-1 PSA [л] = 0,002–100 нг мл ⁻¹ [LOD] = 0,001 нг мл ^-1	100

Сокращения: [L] = линейная дальность обнаружения, [LOD] = нижний предел обнаружения; [S] = чувствительность; [T] = стабильность; Ag / AgCl = серебро / хлорид серебра; SPE = угольный электрод с трафаретной печатью; ITO = оксид индия и олова; NP = наночастица; CdS = сульфид кадмия; CNT = углеродные нанотрубки; ОСУНТ = однослойные углеродные нанотрубки; PAD = бумажное аналитическое устройство; QD = квантовая точка; RGO = восстановленные оксиды графена; ДНК = нуклеиновая кислота дезоксирибозы, PANI = полианилин.

Биосенсор на основе

CP представляет собой интересную платформу для простого, точного и быстрого распознавания желаемых биомолекул. Эти устройства на основе CP могут использоваться в качестве экономически эффективной технологии для разработки диагностических систем POC, которые могут использоваться в развивающихся странах, где нет полностью оборудованных помещений и обученных человеческих ресурсов. Важным преимуществом использования КП в качестве платформы для биосенсоров является их совместимость с химическими и биохимическими веществами.101 В настоящее время прилагаются усилия к производству микрофлюидных устройств на бумажной основе, которые могут быть легко доступны и могут сыграть решающую роль в биомедицинских исследованиях.102 Перед коммерциализацией биосенсоров на основе CP необходимо рассмотреть многие параметры, такие как точность и чувствительность. . И решение других проблем, таких как неспецифическая адсорбция биомолекул, уменьшение шероховатости поверхности, механическая стабильность и устойчивость к окружающей среде, очень важны для коммерциализации этих биоприборов.Более того, применение биосенсоров на основе CP не должно ограничиваться обнаружением и диагностикой заболеваний, устройства POC также могут использоваться для мониторинга токсинов и качества пищевых продуктов в пробах окружающей среды и в сельском хозяйстве. Ожидается, что с развитием технологий производства, новых наноматериалов и структурного дизайна в ближайшем будущем будут проводиться более интересные и инновационные исследования биосенсоров на основе CP.

3 Заключение и перспективы

Недавние разработки в области проводящих устройств на основе бумаги продемонстрировали захватывающие результаты, начиная от электроники, накопления энергии и заканчивая различными биомедицинскими приложениями.Эти проводящие подложки на бумажной основе становятся все более популярными, чем обычные подложки, с точки зрения их стоимости, гибкости, доступности, простоты модификации, одноразовости и простоты использования. Кроме того, желаемые свойства этих устройств на бумажной основе, возможно, могут быть достигнуты путем специальной модификации бумажной основы с помощью наноматериалов. Несмотря на все эти преимущества, коммерциализации бумажных электронных устройств препятствуют многие фундаментальные и прикладные проблемы. Например, стабильность и долговечность токопроводящих устройств на бумажной основе в настоящее время ниже, чем у традиционных устройств.Гладкая поверхность, высокая механическая прочность и новые уникальные материалы могут открыть окно для разработки электронных устройств на бумажной основе, которые имеют широкий спектр применения. Герметизация устройств накопления энергии может в некоторой степени предотвратить быстрое высыхание электролита и влияние влажности и температуры. В этом контексте усиленное сотрудничество между научно-исследовательским сообществом и промышленным партнером имеет важное значение для разработки бумаги для долгосрочного применения в электронике. Кроме того, для производства устройств POC на основе CP необходимы контролируемые условия, поскольку свойства бумаги меняются в зависимости от влажности и температуры.Пористая структура и высокая абсорбционная способность бумаги благоприятны для прочной адгезии наноматериалов и иммобилизации биорецепторов. Кроме того, бумага может влиять на электрическую проводимость и неспецифическую адсорбцию других аналитов, что может давать ложный сигнал во время измерения. Эти внутренние свойства поверхности, возможно, можно было бы контролировать во время производственного процесса, и ориентированная на применение бумага, возможно, может обеспечить желаемое решение. Кроме того, углубленный анализ композиции бумаги с геометрической структурой может открыть дверь для контроля над архитектурой поверхности.Бумажные устройства подходят для качественного скринингового теста или теста «да / нет». Однако в настоящее время серьезной проблемой для количественного определения являются низкая чувствительность и недостаточная воспроизводимость. Таким образом, разработка более чувствительной и точной стратегии обнаружения будет очень полезна для коммерциализации устройств POC. Новые наноматериалы, прогресс в технологии изготовления и соответствующий структурный дизайн могут привести к улучшенным свойствам, точности и чувствительности устройств POC на основе CP.

Благодарности

Авторы (С.K., C.M.P. и B.D.M.) благодарит профессора Йогеша Сингха, вице-канцлера Делийского технологического университета за предоставленные помещения. С.К. (DST / INSPIRE / 04/2017/002750) и C.M.P. (DST / INSPIRE / 04/2015/000932) выражает признательность Департаменту науки и технологий Нью-Дели, Индия, за награду факультета DST-INSPIRE. B.D.M. благодарит Совет по научным и инженерным исследованиям (Правительство Индии) за присуждение почетной стипендии (SB / S9 / YSCP / SERB-DF / 2018).

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Целлюлоза — это больше, чем просто бумага

Древесная масса может быть получена из старой промышленности, но она имеет множество современных применений. Различные области применения целлюлозы, от средств гигиены и бумаги до биотоплива и инновационных медицинских продуктов, могут вас удивить.

Если вы хотите понять, насколько что-то важно, представьте, какой была бы жизнь без этого. Если бы мякоть исчезла, жизнь была бы совсем другой.

«Если мы будем думать просто, не было бы никакой бумаги для печати или письма, газет, журналов или книг, никакой бумажной или картонной упаковки, никакой туалетной бумаги или других бумажных продуктов», — говорит Пиркко Петяя , директор Pöyry Управленческое консультирование.

Древесная масса — это универсальный материал, который используется для изготовления самых разных продуктов. «Мы можем рассмотреть четыре основных вида использования древесной массы. Это салфетки, бумага для печати и письма, картон и специальная бумага. У каждого из них разные требования к волокнам в зависимости от конечного продукта », — говорит Эмилия Моисио , директор проекта UPM Sustainable Fiber.

Но прежде чем мы поговорим о том, что мы можем сделать с древесной целлюлозой, мы должны начать с того, откуда она берется: с леса.

Различные деревья для разных целей

«Тип древесины, порода древесины определяют качество и свойства получаемой из нее целлюлозы, а также определяют, насколько она подходит для различных продуктов», — продолжает Петяя. «Например, древесина хвойных пород имеет свойства, отличные от свойств твердой древесины».

Хвойные породы, такие как сосна и ель, относятся к хвойным породам.У них длинные волокна с низкой плотностью. Длинные волокна придают ей прочность, поэтому целлюлозу из мягкой древесины часто используют для создания прочных изделий. Мягкая древесина также увеличивает впитывающую способность и используется для изготовления впитывающих изделий, таких как бумажные полотенца, детские подгузники и другие предметы гигиены.

Лиственные деревья, такие как береза и эвкалипт, относятся к твердым породам. Их волокна короче, что придает продукту мягкость, поэтому для изготовления папиросной бумаги часто используют древесную целлюлозу. Как правило, волокна древесины хвойных и твердых пород смешиваются в разных пропорциях в зависимости от конечного продукта.

«В целлюлозно-бумажной промышленности древесина хвойных пород особенно востребована из-за ее прочностных свойств, например, в упаковочной бумаге», — говорит Петяя. «Считается, что из твердых пород древесины эвкалипт обеспечивает очень хорошую мягкость и считается наиболее подходящей породой древесины для изготовления мягкой тонкой бумаги».

Ничего не пропадает зря

Устойчивое управление лесами имеет первостепенное значение. Потребители больше осведомлены об этих проблемах, и у большинства клиентов есть строгие требования к экологичности, такие как отслеживаемость древесины и различные сертификаты на любую древесную массу, которую они используют для своей конечной продукции.Эмилия Моисио приводит пример того, как управляют лесами в Финляндии.

«На каждое собранное зрелое дерево высаживается четыре новых», — говорит Мойзио. «Вы предполагаете, что один из саженцев погибнет естественным путем. После 30-летнего роста деревья становятся довольно близко друг к другу, поэтому вы прореживаете одно, чтобы у двух других было место и солнечный свет для роста. Еще через 30 лет вам обычно требуется второе прореживание, чтобы получить больше места, питательных веществ, воды и света и, таким образом, собрать еще одно дерево ».

Деревья, собранные при прореживании, имеют небольшой диаметр и используются для производства целлюлозы.Взрослые взрослые деревья идут на производство пиломатериалов и фанеры, поэтому они используются в целлюлозе только в качестве остатков на лесопилке и фанерном заводе. Основная часть бревен превращается в древесину и фанеру для домов, мебель и другие изделия из дерева, щепа и опилки идут в целлюлозу, а кора и ветки производят биоэнергию. Единственная неиспользуемая часть дерева — это его тень.

UPM BioVerno — топливо, изготовленное из сырого таллового масла, получаемого в процессе производства целлюлозы

Даже процесс дает новые продукты

Обработка целлюлозы включает варку древесной щепы с химикатами под давлением.Это удаляет лигнин из древесины и разделяет древесину на целлюлозные волокна. Волокно промывается, просеивается, отбеливается, сушится и, наконец, отправляется в тюках, где оно будет превращено в конечный продукт.

Но даже сам процесс дает новые применения. Лигнин можно использовать для создания новых продуктов или сжигать для производства биоэнергии. Фактически, современные целлюлозно-бумажные комбинаты производят больше энергии, чем потребляют, поэтому они обеспечивают электроэнергией местных жителей и предприятия. Побочные потоки и остатки процесса, такие как скипидар и неочищенное талловое масло, можно использовать для создания возобновляемого дизельного топлива или биохимических продуктов.

Будущее целлюлозы

Но история не заканчивается традиционным использованием целлюлозы. Достижения в области технологий означают, что теперь у вас есть продукты, сделанные из целлюлозы или остатков ее производства, которые вы можете есть, носить, приводить в действие свой автомобиль или даже проводить медицинские исследования.

«Биохимические продукты и продукты текстильного типа изготавливаются не совсем из стандартной целлюлозы, а из вариаций процесса производства целлюлозы и того же сырья или остатков процесса варки», — объясняет Петяя.

Создание одежды из дерева — захватывающая область, в то время как UPM уже производит возобновляемую нафту, которая используется, среди прочего, в качестве сырья для биопластика, используемого в покрытии картона для упаковки жидкостей для картонных коробок для молока. Медицина также является развивающимся сектором: UPM Biomedicals ‘GrowDex® — это гидрогель, который используется в трехмерной культуре клеток.

GrowDex® от UPM Biomedicals представляет собой гидрогель, который используется в трехмерной культуре клеток

«Мы рассматриваем древесину как отличную альтернативу ископаемому сырью», — говорит Петяя.«Биопластики заменят пластмассы на основе ископаемых, а биохимические вещества заменят химические вещества на основе нефти. Конечно, происходит множество инноваций, и из древесного сырья можно сделать практически все ».

И, конечно же, история не заканчивается на конечном продукте, созданном из древесной массы.

«Около 70-80% целлюлозно-бумажной и картонной продукции перерабатывается в Европе и США», — говорит Моисио. «И не один раз: древесное волокно можно перерабатывать 7-10 раз.”

Текст: Дэвид Дж. Корд

Заполните бумажное заявление о приеме на работу

При подаче заявления о приеме на работу вам может потребоваться заполнить бумажное заявление. Вам нужно будет указать свою личную информацию и профессиональные навыки. Вот несколько советов, которые помогут вам заполнить бумажное заявление о приеме на работу.

Бумажные заявки — это формы, которые вы используете для подачи заявления на вакансию. Они спрашивают вас о вашем образовании, навыках и истории работы. Важно правильно заполнить бумажные заявки.Это может быть сложно, потому что вы не можете стереть свои ответы. Старайтесь не делать ошибок и всегда говорить правду! Вот несколько советов, которые упростят заполнение бумажных заявлений.

1. Практикуйтесь с образцом заявления о приеме на работу

Загрузите этот образец заявления о приеме на работу и заполните его. При переходе по ссылке документ откроется. Используйте стрелку вниз, чтобы загрузить его.
После заполнения вы можете использовать этот пример, когда будете готовы заполнить настоящее заявление.Сохраните его, чтобы скопировать нужную вам информацию, например, даты, когда вы работали в компании. Вы можете узнать больше о том, как подготовить вашу информацию для поиска работы .
2. Всегда получайте две копии бумажных заявлений
Если вы заполняете бумажные заявки, убедитесь, что вы получили как минимум две копии заявления. Когда вы идете в компанию, чтобы забрать заявление о приеме на работу, попросите две копии. Таким образом, если вы сделаете ошибку, вы сможете начать все сначала. Во время занятий используйте карандаш, а синюю или черную ручку — ту, которую вы приносите своему работодателю.Вы также можете пойти в библиотеку и сделать копию, прежде чем начинать писать в приложении.
3. Внимательно прочтите инструкции на бумажных носителях.
Прочтите все инструкции перед тем, как начать. Не торопитесь, чтобы записать свои ответы на отдельном листе бумаги, чтобы убедиться, что они верны, прежде чем помещать их в бумажное заявление о приеме на работу.
4. Используйте ручку и очень четко пишите
Если работодатель не может прочесть ваше имя или номер телефона, он не позвонит вам на собеседование.Попробуйте писать заглавными буквами, чтобы ответы было легко читать. Обязательно заполните все разделы.
5. Сообщите свои ссылки, чтобы они были подготовлены
Если вам нужно перечислить ссылки в бумажных заявках, сообщите им, что вы записываете их в качестве ссылок. Рекомендации — это люди, которые работали с вами раньше. Расскажите им, на какую работу вы претендуете и какие навыки необходимы для работы. Таким образом, если они получат звонок или электронное письмо с просьбой ответить на вашу заявку, они будут готовы ответить на вопросы о вас.если вы слышите, что кто-то звонил им по поводу вас, поблагодарите их за помощь вам после.
6. Сделайте и сохраните копии бумажных заявок
При подаче заявки на работу с бумажными заявками всегда храните копии. Обычно вы можете сделать копии примерно за 10 центов в местной библиотеке. Обратитесь за помощью, если вы не умеете пользоваться копировальным аппаратом. Запишите название компании, на какую вакансию вы претендовали и когда подавали заявление. Если вас вызвали на собеседование, перед собеседованием прочтите, что вы написали в заявлении.
7. Одевайтесь красиво, когда вы подаете заявление в компанию.
Чтобы подать заявление о приеме на работу с бумажным заявлением, вы должны отправить его по почте или передать своему работодателю. Красиво одевайтесь, когда приносите заявку в компанию. Мужчинам наденьте рубашку с длинными рукавами, классические брюки и классические туфли. Женщинам наденьте красивое платье, юбку с рабочей блузкой или костюм с модельными туфлями. Оставляя его, будьте вежливы со всеми, кого встретите. Помните, что в американской культуре улыбаться — это хорошо.Улыбнитесь, когда приедете, и спросите, доступен ли менеджер. Если менеджер доступен, скажите им, что вы бросаете свое заявление о приеме на работу и вас очень интересует работа. Улыбнитесь и скажите им спасибо.
8. Обязательно ответьте на звонок и проверьте свою электронную почту.
Работодатель рассмотрит все заявки и затем выберет людей для собеседования. Обязательно отвечайте на звонок, даже если вы не узнаете номер, по которому звонят. Слушайте свою голосовую почту как можно скорее и быстро перезвоните.Часто проверяйте электронную почту, чтобы не пропустить приглашение на собеседование. Если работодатель заинтересован в собеседовании, постарайтесь прийти в то время, когда вас попросят. Лучше не переносить их. Вы должны делать это только в случае крайней необходимости.
9. Последующие действия после подачи заявления о приеме на работу
Если вы не получите ответа в течение двух недель с момента подачи бумажного заявления, вы можете позвонить или отправить электронное письмо работодателю, чтобы узнать о статусе вашего заявления.Однако это нормально, если вы не получаете ответа, поэтому не сдавайтесь. Работодатели получают множество заявлений о приеме на работу по каждой имеющейся вакансии. У них нет времени звонить всем. Продолжайте подавать заявки на другие вакансии с бумажными заявками, даже если вы не можете получать обновления. Один из них в конце концов свяжется с вами для собеседования.
Посмотрите видео о том, как заполнить заявление о приеме на работу

Преимущества и приложения | Национальная нанотехнологическая инициатива
После более чем 20 лет фундаментальных исследований в области нанонауки и более чем пятнадцати лет целенаправленных исследований и разработок под эгидой NNI, приложения нанотехнологий как ожидаемым, так и неожиданным образом оправдывают обещание нанотехнологий принести пользу обществу.
Нанотехнологии помогают значительно улучшить и даже революционизировать многие технологические и промышленные секторы: информационные технологии, национальную безопасность, медицину, транспорт, энергетику, безопасность пищевых продуктов и экологию, среди многих других. Ниже приводится краткое изложение быстро растущего списка преимуществ и приложений нанотехнологий.
Повседневные материалы и процессы
Многие преимущества нанотехнологии зависят от того факта, что можно адаптировать структуры материалов в чрезвычайно малых масштабах для достижения определенных свойств, что значительно расширяет инструментарий материаловедения.Используя нанотехнологии, можно сделать материалы более прочными, легкими, долговечными, более реактивными, более сетчатыми или лучшими электрическими проводниками, среди многих других характеристик. Многие повседневные коммерческие продукты в настоящее время представлены на рынке и в повседневном использовании, в которых используются наноразмерные материалы и процессы:
Наноразмерные добавки к тканям или поверхностная обработка тканей могут обеспечить легкое отклонение баллистической энергии в индивидуальной бронежилете или помочь им противостоять образованию складок, окрашиванию и росту бактерий.
Прозрачные наноразмерные пленки на очках, дисплеях компьютеров и фотоаппаратов, окнах и других поверхностях могут сделать их водоотталкивающими, антибликовыми, самоочищающимися, устойчивыми к ультрафиолетовому или инфракрасному свету, противотуманными, противомикробными, устойчивыми к царапинам или электрическими свойствами проводящий.
Наноразмерные материалы начинают создавать пригодные для стирки, прочные «умные ткани», оснащенные гибкими наноразмерными датчиками и электроникой с возможностями мониторинга состояния здоровья, сбора солнечной энергии и сбора энергии посредством движения.
Облегчение автомобилей, грузовиков, самолетов, лодок и космических кораблей может привести к значительной экономии топлива. Наноразмерные добавки в полимерные композиционные материалы используются в бейсбольных битах, теннисных ракетках, велосипедах, мотоциклетных шлемах, автомобильных деталях, багаже и корпусах для электроинструментов, что делает их легкими, жесткими, прочными и упругими. В настоящее время производятся листы углеродных нанотрубок для использования в воздушных транспортных средствах следующего поколения. Например, сочетание легкого веса и проводимости делает их идеальными для таких применений, как электромагнитное экранирование и регулирование температуры.
Изображение полимер-силикатного нанокомпозита с высоким разрешением . Этот материал обладает улучшенными термическими, механическими и барьерными свойствами и может использоваться в контейнерах для пищевых продуктов и напитков, резервуарах для хранения топлива для самолетов и автомобилей, а также в компонентах аэрокосмической отрасли. (Изображение любезно предоставлено НАСА.)
Целью нанобиоинженерии ферментов является превращение целлюлозы из древесной щепы, стеблей кукурузы, неоплодотворенных многолетних трав и т. Д., в этанол для топлива. Целлюлозные наноматериалы продемонстрировали потенциальное применение в широком спектре промышленных секторов, включая электронику, строительство, упаковку, продукты питания, энергетику, здравоохранение, автомобилестроение и оборону. Предполагается, что целлюлозные наноматериалы будут менее дорогими, чем многие другие наноматериалы, и, помимо других характеристик, будут обладать впечатляющим соотношением прочности к весу.
Нанотехнологические материалы в автомобильной продукции включают системы мощных аккумуляторных батарей; термоэлектрические материалы для контроля температуры; шины с меньшим сопротивлением качению; высокоэффективные / недорогие датчики и электроника; тонкопленочные умные солнечные батареи; и топливные присадки для более чистого выхлопа и увеличенного диапазона.
Наноструктурированные керамические покрытия обладают гораздо большей вязкостью, чем обычные износостойкие покрытия для деталей машин. Смазочные материалы и моторные масла с применением нанотехнологий также значительно снижают износ, что может значительно продлить срок службы движущихся частей во всем, от электроинструментов до промышленного оборудования.
Наночастицы все чаще используются в катализе для ускорения химических реакций. Это уменьшает количество каталитических материалов, необходимых для достижения желаемых результатов, экономя деньги и уменьшая количество загрязняющих веществ.Два основных применения — нефтепереработка и автомобильные каталитические нейтрализаторы.
Нанотехнологические материалы позволяют создавать превосходные бытовые продукты, такие как обезжириватели и пятновыводители; датчики окружающей среды, очистители воздуха и фильтры; антибактериальные очищающие средства; и специализированные краски и герметики, такие как самоочищающиеся краски для дома, устойчивые к грязи и царапинам.
Наноразмерные материалы также используются в различных продуктах личной гигиены для повышения производительности.Наноразмерный диоксид титана и оксид цинка в течение многих лет использовались в солнцезащитных кремах, чтобы обеспечить защиту от солнца и при этом оставаться невидимыми на коже.
Электроника и ИТ-приложения
Нанотехнологии внесли большой вклад в крупные достижения в области вычислений и электроники, что привело к созданию более быстрых, компактных и портативных систем, которые могут управлять и хранить все большие и большие объемы информации. Эти постоянно развивающиеся приложения включают:
Транзисторы, основные переключатели, обеспечивающие все современные вычисления, становились все меньше и меньше благодаря нанотехнологиям.На рубеже веков типичный транзистор имел размер от 130 до 250 нанометров. В 2014 году Intel создала 14-нанометровый транзистор, затем IBM создала первый 7-нанометровый транзистор в 2015 году, а затем Национальная лаборатория Лоуренса Беркли продемонстрировала 1-нанометровый транзистор в 2016 году! Меньшие, более быстрые и лучшие транзисторы могут означать, что вскоре вся память вашего компьютера будет храниться на одном крошечном чипе.
Используя магнитную память с произвольным доступом (MRAM), компьютеры смогут «загружаться» практически мгновенно.MRAM обеспечивается за счет магнитных туннельных переходов нанометрового размера и может быстро и эффективно сохранять данные во время выключения системы или активировать функции возобновления воспроизведения.
В настоящее время продаются дисплеи и телевизоры сверхвысокой четкости, в которых используются квантовые точки для получения более ярких цветов и большей энергоэффективности.
Майкл Лир, Колледж наномасштабных наук и инженерии SUNY (слева), и Бала Харананд из IBM демонстрируют пластину, состоящую из 7-нм чипов, в чистой комнате NFX в Олбани, Нью-Йорк.(Изображение любезно предоставлено IBM.)
Гибкая, гибкая, складная, сворачиваемая и растягивающаяся электроника используется в различных секторах и интегрируется в различные продукты, включая носимые устройства, медицинские приложения, аэрокосмические приложения и Интернет вещей. Гибкая электроника была разработана с использованием, например, полупроводниковых наномембран для приложений в дисплеях смартфонов и электронных книг.Другие наноматериалы, такие как графен и целлюлозные наноматериалы, используются для различных типов гибкой электроники, позволяющей носить носимые и «татуированные» датчики, фотоэлектрические элементы, которые можно пришивать к одежде, и электронную бумагу, которую можно свернуть. Производство плоской, гибкой, легкой, нехрупкой, высокоэффективной электроники открывает двери для бесчисленных интеллектуальных продуктов.
Прочая вычислительная и электронная продукция включает микросхемы флэш-памяти для смартфонов и флэш-накопители; сверхчувствительные слуховые аппараты; антимикробные / антибактериальные покрытия клавиатур и корпусов сотовых телефонов; токопроводящие чернила для печатной электроники для RFID / смарт-карт / смарт-упаковки; и гибкие дисплеи для читателей электронных книг.
Суспензии наночастиц меди были разработаны как более безопасная, дешевая и надежная альтернатива припоям на основе свинца и другим опасным материалам, обычно используемым для плавления электроники в процессе сборки.
Применение в медицине и здравоохранении
Нанотехнологии уже расширяют медицинские инструменты, знания и методы лечения, доступные в настоящее время клиницистам. Наномедицина, применение нанотехнологий в медицине, опирается на естественный масштаб биологических явлений для создания точных решений для профилактики, диагностики и лечения заболеваний.Ниже приведены некоторые примеры последних достижений в этой области:
На этом изображении показана бамбуковая структура углеродных нанотрубок, легированных азотом, для лечения рака. (С любезного разрешения Wake Forest и Национального института рака)
Коммерческие приложения адаптировали наночастицы золота в качестве зондов для обнаружения целевых последовательностей нуклеиновых кислот, а наночастицы золота также клинически исследуются в качестве потенциальных средств лечения рака и других заболеваний.
Улучшенные инструменты визуализации и диагностики, доступные с помощью нанотехнологий, открывают путь для более ранней диагностики, более индивидуализированных вариантов лечения и более высоких показателей терапевтического успеха.
Нанотехнологии изучаются как для диагностики, так и для лечения атеросклероза или образования бляшек в артериях. С помощью одного метода исследователи создали наночастицу, которая имитирует «хороший» холестерин в организме, известный как ЛПВП (липопротеин высокой плотности), который помогает уменьшить зубной налет.
Разработка и проектирование современных твердотельных нанопористых материалов может позволить разработать новые технологии секвенирования генов, которые позволят обнаруживать одиночные молекулы при низких затратах и высокой скорости с минимальной подготовкой образцов и оборудованием.
Исследователи в области нанотехнологий работают над рядом различных терапевтических средств, в которых наночастицы могут инкапсулировать или иным образом помогать доставить лекарство непосредственно к раковым клеткам и минимизировать риск повреждения здоровых тканей.Это может изменить подход врачей к лечению рака и резко снизить токсические эффекты химиотерапии.
Исследования в области использования нанотехнологий в регенеративной медицине охватывают несколько областей применения, включая инженерию костей и нервных тканей. Например, можно разработать новые материалы, имитирующие кристаллическую минеральную структуру человеческой кости, или использовать их в качестве реставрационной смолы для стоматологических применений. Исследователи ищут способы выращивания сложных тканей, чтобы в один прекрасный день вырастить человеческие органы для трансплантации.Исследователи также изучают способы использования графеновых нанолент для восстановления повреждений спинного мозга; предварительные исследования показывают, что нейроны хорошо растут на проводящей поверхности графена.
Исследователи наномедицины ищут способы, с помощью которых нанотехнологии могут улучшить вакцины, включая доставку вакцины без использования игл. Исследователи также работают над созданием универсального каркаса вакцины для ежегодной вакцины против гриппа, который охватил бы больше штаммов и потребовал бы меньше ресурсов для разработки каждый год.
Энергетические приложения
Нанотехнологии находят применение в традиционных источниках энергии и значительно расширяют возможности альтернативных источников энергии, чтобы помочь удовлетворить растущие мировые потребности в энергии. Многие ученые ищут способы разработки чистых, доступных и возобновляемых источников энергии, а также средства снижения потребления энергии и снижения токсичности для окружающей среды:
Нанотехнологии повышают эффективность производства топлива из нефтяного сырья за счет лучшего катализа.Это также позволяет снизить расход топлива в транспортных средствах и электростанциях за счет более эффективного сгорания и снижения трения.
Нанотехнологии также применяются в добыче нефти и газа, например, с помощью газлифтных клапанов с применением нанотехнологий в морских операциях или с помощью наночастиц для обнаружения микроскопических трещин на нефтепроводах в скважинах.
Исследователи изучают «скрубберы» и мембраны из углеродных нанотрубок для отделения углекислого газа от выхлопных газов электростанций.
Новые пленки для солнечных панелей содержат наночастицы для создания легких и гибких солнечных элементов. (Изображение предоставлено Nanosys)
Исследователи разрабатывают провода, содержащие углеродные нанотрубки, которые будут иметь гораздо более низкое сопротивление, чем высоковольтные провода, которые в настоящее время используются в электрических сетях, что снижает потери мощности при передаче.
Нанотехнологии могут быть встроены в солнечные панели для более эффективного преобразования солнечного света в электричество, что обещает в будущем недорогую солнечную энергию. Наноструктурированные солнечные элементы могут быть дешевле в производстве и проще в установке, поскольку они могут использовать производственные процессы, похожие на печать, и могут быть изготовлены в гибких рулонах, а не в виде отдельных панелей. Более новые исследования показывают, что будущие солнечные преобразователи могут быть даже «окрашены».
Нанотехнологии уже используются для разработки многих новых типов аккумуляторов, которые быстрее заряжаются, более эффективны, имеют меньший вес, имеют более высокую удельную мощность и дольше сохраняют электрический заряд.
Эпоксидная смола, содержащая углеродные нанотрубки, используется для изготовления лопастей ветряных мельниц, которые длиннее, прочнее и легче, чем другие лопасти, чтобы увеличить количество электроэнергии, которую могут генерировать ветряные мельницы.
В области сбора энергии исследователи разрабатывают тонкопленочные солнечные электрические панели, которые могут быть установлены на корпусах компьютеров, и гибкие пьезоэлектрические нанопроволоки, вплетенные в одежду, чтобы генерировать полезную энергию на ходу от света, трения и / или тепла тела до энергии. мобильные электронные устройства.Точно так же используются различные варианты, основанные на нанонауках, для преобразования отработанного тепла в компьютерах, автомобилях, домах, электростанциях и т. Д. В полезную электроэнергию.
Продукция для повышения энергоэффективности и энергосбережения становится все чаще и чаще. В дополнение к отмеченному выше, нанотехнологии позволяют создавать более эффективные системы освещения; более легкие и прочные материалы шасси транспортных средств для транспортного сектора; меньшее энергопотребление в современной электронике; и светочувствительные умные покрытия для стекла.
Восстановление окружающей среды
Помимо способов, которыми нанотехнологии могут помочь в повышении энергоэффективности (см. Раздел выше), существует также множество способов обнаружения и очистки загрязнителей окружающей среды:
Нанотехнологии могут помочь удовлетворить потребность в доступной по цене чистой питьевой воде за счет быстрого и недорогого обнаружения и очистки воды от примесей.
Инженеры разработали тонкопленочную мембрану с нанопорами для энергоэффективного опреснения.Эта мембрана из дисульфида молибдена (MoS ₂) фильтрует в два-пять раз больше воды, чем современные традиционные фильтры.
Наночастицы разрабатываются для очистки промышленных вод от загрязняющих веществ в грунтовых водах посредством химических реакций, которые обезвреживают загрязняющие вещества. Этот процесс будет стоить меньше, чем методы, требующие откачки воды из-под земли для обработки.
Исследователи разработали нанотканое «бумажное полотенце», сотканное из крошечной проволоки оксида калия-марганца, которое может впитывать масло в 20 раз больше своего веса при очистке.Исследователи также поместили магнитные водоотталкивающие наночастицы в разливы нефти и использовали магниты для механического удаления масла из воды.
Многие кабины самолетов и другие типы воздушных фильтров представляют собой фильтры на основе нанотехнологий, которые позволяют «механическую фильтрацию», при которой волокнистый материал создает поры нанометрового размера, которые задерживают частицы, размер которых превышает размер пор. Фильтры также могут содержать угольные слои, удаляющие запахи.
Датчики и решения, основанные на нанотехнологиях, теперь могут обнаруживать и идентифицировать химические или биологические агенты в воздухе и почве с гораздо более высокой чувствительностью, чем когда-либо прежде.Исследователи изучают частицы, такие как самоорганизующиеся монослои на мезопористых подложках (SAMMS ™), дендримеры и углеродные нанотрубки, чтобы определить, как применить их уникальные химические и физические свойства для восстановления различных видов токсичных участков. Другой датчик был разработан НАСА в качестве расширения для смартфонов, которое пожарные могут использовать для контроля качества воздуха вокруг пожаров.
Преимущества транспортировки в будущем
Нанотехнологии обещают разработать многофункциональные материалы, которые будут способствовать созданию и обслуживанию более легких, безопасных, умных и эффективных транспортных средств, самолетов, космических кораблей и кораблей.Кроме того, нанотехнологии предлагают различные средства для улучшения транспортной инфраструктуры:
Как обсуждалось выше, нанотехнологические материалы в автомобильной продукции включают структурные детали из полимерных нанокомпозитов; системы аккумуляторных батарей большой мощности; термоэлектрические материалы для контроля температуры; шины с меньшим сопротивлением качению; высокоэффективные / недорогие датчики и электроника; тонкопленочные умные солнечные батареи; а также топливные присадки и улучшенные каталитические нейтрализаторы для более чистого выхлопа и увеличения запаса хода.Нанотехнология из алюминия, стали, асфальта, бетона и других вяжущих материалов и их переработанных форм предлагает большие перспективы с точки зрения повышения производительности, отказоустойчивости и долговечности компонентов дорожной и транспортной инфраструктуры при одновременном снижении стоимости их жизненного цикла. Новые системы могут включать инновационные возможности в традиционные материалы для инфраструктуры, такие как самовосстанавливающиеся конструкции или способность генерировать или передавать энергию.
Датчики и устройства
в наномасштабе могут обеспечить экономичный непрерывный мониторинг структурной целостности и рабочих характеристик мостов, туннелей, рельсов, парковочных конструкций и тротуаров с течением времени.Наноразмерные датчики, устройства связи и другие инновации, обеспечиваемые наноэлектроникой, также могут поддерживать расширенную транспортную инфраструктуру, которая может взаимодействовать с системами на базе транспортных средств, чтобы помочь водителям поддерживать положение полосы движения, избегать столкновений, корректировать маршруты движения, чтобы избежать заторов, и улучшать интерфейсы водителей. бортовая электроника.
«Изменяющие правила игры» выгоды от использования легких и высокопрочных материалов с применением нанотехнологий применимы практически к любому транспортному средству.Например, было подсчитано, что снижение веса коммерческого реактивного самолета на 20 процентов может снизить его расход топлива на целых 15 процентов. Предварительный анализ, проведенный для НАСА, показал, что разработка и использование усовершенствованных наноматериалов с удвоенной прочностью по сравнению с обычными композитами позволит снизить общий вес ракеты-носителя на целых 63 процента. Это не только могло бы сэкономить значительное количество энергии, необходимой для запуска космического корабля на орбиту, но также позволило бы разработать одноступенчатые ракеты-носители для вывода на орбиту, еще больше снизив затраты на запуск, повысив надежность миссии и открыв дверь для альтернативных концепций двигательной установки.
Сохранение акцента на преимуществах нанотехнологий с помощью усилий EHS и ELSI
Посетите страницы «Проблемы окружающей среды, здоровья и безопасности» и «Этические, правовые и социальные вопросы» на сайте nano.gov, чтобы узнать больше о том, как Национальная нанотехнологическая инициатива стремится ответственно подходить к решению этих проблем.
Нанофибриллы целлюлозы, полученные различными методами с применением в качестве добавок, повышающих прочность бумаги
1.
Thomas, B. et al. Наноцеллюлоза, универсальная экологичная платформа: от биоисточников до материалов и их приложений. Chem. Ред. 118 , 11575–11625. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.7b00627 (2018).
CAS Статья PubMed Google ученый
2.
Cheng, Z., Yang, R., Liu, X., Liu, X. & Chen, H. Зеленый синтез бактериальной целлюлозы с помощью раствора для предварительного гидролиза уксусной кислоты стеблей сельскохозяйственной кукурузы, используемого в качестве источника углерода . Биоресурсы. Technol. 234 , 8–14. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2017.02.131 (2017).
CAS Статья PubMed Google ученый
3.
Осонг, С. Х., Норгрен, С. и Энгстранд, П. Переработка микрофибриллированной целлюлозы и нанофибриллированной целлюлозы на основе древесины и применения в производстве бумаги: обзор. Целлюлоза 23 , 93–123. https://doi.org/10.1007/s10570-015-0798-5 (2015).
CAS Статья Google ученый
4.
Cheng, Z. et al. Настройка хирального нематического пека фотонных пленок с биоресурсами путем сопряжения гидролиза органических кислот. Adv. Матер. Интерфейсы. https://doi.org/10.1002/admi.201802010 (2019).
Артикул Google ученый
5.
Симидзу М., Сайто Т., Фукузуми Х. и Исогаи А. Гидрофобные, пластичные и прозрачные наноцеллюлозные пленки с карбоксилатами четвертичного алкиламмония на нанофибриллах. Биомакромолекулы 15 , 4320–4325. https://doi.org/10.1021/bm501329v (2014).
CAS Статья PubMed Google ученый
6.
Ли, Ф., Маскерони, Э. и Пьерджиованни, Л. Потенциал наноцеллюлозы в области упаковки: обзор. Packag. Technol. Sci. 28 , 475–508. https://doi.org/10.1002/pts.2121 (2015).
CAS Статья Google ученый
7.
Рафиян, Ф., Хоссейни, М., Джоноби, М. и Ю, К. Разработка гидрофобного аэрогеля на основе наноцеллюлозы путем химического осаждения из паровой фазы для отделения масла при очистке воды. Целлюлоза 25 , 4695–4710. https://doi.org/10.1007/s10570-018-1867-3 (2018).
CAS Статья Google ученый
8.
Jin, H. et al. Супергидрофобные и суперолеофобные аэрогелевые мембраны из наноцеллюлозы в качестве биоинспирированных грузовых носителей на воде и масле. Ленгмюр 27 , 1930–1934. https://doi.org/10.1021/la103877r (2011 г.).
CAS Статья PubMed Google ученый
9.
Калиа С., Буфи С., Челли А. и Канго С. Нанофибриллированная целлюлоза: модификация поверхности и потенциальные области применения. Colloid Polym. Sci. 292 , 5–31. https://doi.org/10.1007/s00396-013-3112-9 (2013).
CAS Статья Google ученый
10.
Се, Д.-Й., Цянь, Д., Сун, Ф., Ван, X.-L. И Ван, Ю.-З. Инкапсулянт на полностью биологической основе, состоящий из соевого белка и нанокристаллов целлюлозы, для гибкого электромеханического измерения. ACS Sustain. Chem. Англ. 5 , 7063–7070. https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.7b01266 (2017).
CAS Статья Google ученый
11.
Сарвар, М. С., Ниази, М. Б. К., Джахан, З., Ахмад, Т., и Хуссейн, А.Приготовление и определение характеристик нанокомпозитных пленок ПВС / наноцеллюлоза / Ag для антимикробной упаковки пищевых продуктов. Carbohydr. Polym. 184 , 453–464. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2017.12.068 (2018).
CAS Статья PubMed Google ученый
12.
Chen, G. et al. Прочный гидрофильный электрод на основе нанокристаллических волокон графена / целлюлозы с высокими емкостными характеристиками и проводимостью. Углерод 127 , 218–227. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2017.11.012 (2018).
CAS Статья Google ученый
13.
Cao, D. et al. Напечатанные на 3D-принтере высокопроизводительные литий-металлические микробатареи на основе наноцеллюлозы. Adv. Матер. 31 , 1807313 (2019).
Артикул Google ученый
14.
Херрик, Ф.У., Касбиер, Р. Л., Гамильтон, Дж. К. и Сандберг, К. Р. Дж. Дж. А. П. С. А. П. С. Микрофибриллированная целлюлоза: морфология и доступность (1983).
15.
Эриксен, О., Сиверуд, К. и Грегерсен, О. Дж. Н. П. Использование микрофибриллированной целлюлозы, полученной из крафт-целлюлозы, в качестве усилителя прочности бумаги ТМП. Nord. Pulp Pap. Res. J. 23 , 299–304 (2008).
CAS Статья Google ученый
16.
Техадо, А., Алам, М. Н., Антал, М., Янг, Х. и ван де Вен, Т. Г. М. Энергетические потребности для распада целлюлозных волокон на целлюлозные нановолокна. Целлюлоза 19 , 831–842. https://doi.org/10.1007/s10570-012-9694-4 (2012).
CAS Статья Google ученый
17.
Цзэн, Дж., Лю, Л., Ли, Дж., Донг, Дж. И Ченг, З. Дж. Б. Свойства нанофибриллы целлюлозы, полученной мокрым измельчением в шаровой мельнице после ферментативной обработки, по сравнению смеханическое измельчение крафт-волокон беленой древесины хвойных пород. BioResources 15 , 3809–3820 (2020).
CAS Статья Google ученый
18.
Рибейро, Р. С. А., Польманн, Б. К., Каладо, В., Бойорге, Н. и Перейра, Н. Младший. Производство наноцеллюлозы ферментативным гидролизом: тенденции и проблемы. Eng. Life Sci. 19 , 279–291. https://doi.org/10.1002/elsc.201800158 (2019).
CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый
19.
Qi, Y., Cheng, Z., Ye, Z., Zhu, H. & Aparicio, C. Биовдохновленная минерализация с гидроксиапатитом и иерархической естественно выровненной нанофибриллярной целлюлозой. ACS Appl. Матер. Интерфейсы 11 , 27598–27604. https://doi.org/10.1021/acsami.9b09443 (2019).
CAS Статья PubMed Google ученый
20.
Wagberg L, Decher G, Norgren M, Lindstrom T, Ankerfors M, Axnas K (2008) Создание многослойных полиэлектролитов из микрофибриллированной целлюлозы и катионных полиэлектролитов. Langmuir. 24 , 784–795
Артикул Google ученый
21.
Господинова, Н., Грелар, А., Жаннин, М., Читану, Г. К. и Бессон, Т. Дж. Г. Эффективное микроволновое фосфорилирование микрокристаллической целлюлозы без использования растворителей. Green Chem. 4 , 220–222 (2002).
CAS Статья Google ученый
22.
Танигучи, Т.И Окамура, К. Дж. П. И. Новые пленки, изготовленные из микрофибриллированных натуральных волокон. Polym. Int. 47 , 291–294 (1998).
CAS Статья Google ученый
23.
Hu, F. et al. Нанофибриллы целлюлозы (CNF), полученные различными механическими методами для улучшения механических свойств переработанной бумаги. Carbohydr Polym 254 , 117474. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2020.117474 (2021).
CAS Статья PubMed Google ученый
24.
Турбак А. Ф., Снайдер Ф. В. и Сандберг К. Р. Микрофибриллированная целлюлоза, новый целлюлозный продукт: свойства, применение и коммерческий потенциал. Сарко, А. (Ред.), Труды Девятой конференции по целлюлозе. Симпозиумы прикладных полимеров. Wiley N. Y., 37, 815-827 (1983).
25.
Cheng, Q., Wang, S. & Rials, T.G. Нанокомпозиты из поли (винилового спирта), армированные фибриллами целлюлозы, изолированными с помощью ультразвука высокой интенсивности. Compos. Часть А Прил. Sci. Manuf. 40 , 218–224 (2009).
Артикул Google ученый
26.
Карраско, Ф., Мутже, П. и Сайенс, М. П. Рафинирование беленой целлюлозной массы: определение характеристик методом коллоидного титрования. Wood Sci. Technol. 30 , 227–236 (1996).
CAS Статья Google ученый
27.
Ивамото, С., Исогай, А. и Ивата, Т. Структура и механические свойства волокон мокрого прядения, изготовленных из нановолокон натуральной целлюлозы. Биомакромолекулы 12 , 831–836. https://doi.org/10.1021/bm101510r (2011 г.).
CAS Статья PubMed Google ученый
28.
Абдул Халил, Х.P. et al. Производство и модификация нанофибриллированной целлюлозы с использованием различных механических процессов: обзор. Carbohydr. Polym. 99 , 649–665. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2013.08.069 (2014).
CAS Статья PubMed Google ученый
29.
Siró, I. & Plackett, D. Микрофибриллированная целлюлоза и новые нанокомпозитные материалы: обзор. Целлюлоза 17 , 459–494.https://doi.org/10.1007/s10570-010-9405-y (2010).
CAS Статья Google ученый
30.
Медронхо, Б., Романо, А., Мигель, М. Г., Стигссон, Л. и Линдман, Б. Рационализация (не) растворимости целлюлозы: обзор основных физико-химических аспектов и роли гидрофобных взаимодействий. Целлюлоза 19 , 581–587 (2012).
CAS Статья Google ученый
31.
Chen, Y.-C. Оценка выбросов парниковых газов и рекуперация энергии из твердых бытовых и промышленных отходов с использованием технологии преобразования отходов в энергию. J. Clean. Prod. 192 , 262–269. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.04.260 (2018).
Артикул Google ученый
32.
Dalmo, F. C. et al. Обзор рекуперации энергии твердых бытовых отходов в штате Сан-Паулу, Бразилия. J. Clean.Prod. 212 , 461–474. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.12.016 (2019).
Артикул Google ученый
33.
Liu, M. et al. Система принятия решений о переработке макулатуры на основе анализа потока материалов и оценки жизненного цикла: пример переработки макулатуры из Китая. J. Environ. Manag. 255 , 109859. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2019.109859 (2020).
Артикул Google ученый
34.
Lei, W. et al. Нанокристаллы целлюлозы, полученные из офисной макулатуры, и их потенциальное применение в упаковочных материалах из ПЭТ. Carbohydr. Polym. 181 , 376–385. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2017.10.059 (2018).
CAS Статья PubMed Google ученый
35.
Пейдж Д. Х. Теория прочности бумаги на разрыв. Таппи 52 , 674–681 (1969).
CAS Google ученый
36.
Тайпале Т., Эстерберг М., Нюкянен А., Руоколайнен Дж. И Лайне Дж. Влияние микрофибриллированной целлюлозы и мелких частиц на дренаж суспензии крафт-целлюлозы и прочность бумаги. Целлюлоза 17 , 1005–1020. https://doi.org/10.1007/s10570-010-9431-9 (2010).
CAS Статья Google ученый
37.
Campano, C. et al. Механическое и химическое диспергирование наноцеллюлоз для улучшения их усиливающего действия на переработанной бумаге. Целлюлоза 25 , 269–280. https://doi.org/10.1007/s10570-017-1552-y (2017).
CAS Статья Google ученый
38.
Merayo, N., Balea, A., de la Fuente, E., Blanco, Á. И Негро, С. Синергия между целлюлозными нановолокнами и удерживающими добавками для улучшения свойств переработанной бумаги и процесса дренажа. Целлюлоза 24 , 2987–3000. https://doi.org/10.1007/s10570-017-1302-1 (2017).
CAS Статья Google ученый
39.
Джафари Петроуди, С. Р., Сиверуд, К., Чинга-Карраско, Г., Гасемейн, А. и Ресалати, Х. Влияние микрофибриллированной целлюлозы из жома и катионного полиакриламида на ключевые свойства жомовой бумаги. Carbohydr. Polym. 99 , 311–318. https://doi.org/10.1016 / j.carbpol.2013.07.073 (2014).
CAS Статья PubMed Google ученый
40.
Таджик М., Торшизи Х. Дж., Ресалати Х. и Хамзех Ю. Влияние катионного крахмала в присутствии нанофибрилл целлюлозы на структурные, оптические и прочностные свойства бумаги из пульпы натронного жмыха. Carbohydr. Polym. 194 , 1–8. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2018.04.026 (2018).
CAS Статья PubMed Google ученый
41.
Wang, S. et al. Разрушение целлюлозных волокон до фибрилл на основе предварительной ферментативной обработки. Биоресурсы. Technol. 267 , 426–430. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2018.07.067 (2018).
CAS Статья PubMed Google ученый
42.
Wang, X. et al. Рециклинг эндоглюканазы для разложения целлюлозных волокон на фибриллы. Carbohydr. Polym. 223 , 115052.https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2019.115052 (2019).
CAS Статья PubMed Google ученый
43.
Сигал, Л. Г., Крили, Дж. Дж., Мартин, А. Э. Мл. И Конрад, К. М. Эмпирический метод оценки степени кристалличности природной целлюлозы с использованием рентгеновского дифрактометра. J. Text. Res. J. 29 , 786–794 (1959).
CAS Статья Google ученый
44.
Driemeier, C. & Callilgaris, G.A. Теоретические и экспериментальные разработки для точного определения кристалличности материалов целлюлозы I. J. Appl. Кристаллогр. 44 , 184–192 (2010).
Артикул Google ученый
45.
Френч, А. Д. и Сантьяго Цинтрон, М. Полиморфность целлюлозы, размер кристаллитов и индекс кристалличности Сигала. Целлюлоза 20 , 583–588.https://doi.org/10.1007/s10570-012-9833-y (2013).
CAS Статья Google ученый
46.
Ли, С.-Й., Чун, С.-Дж., Кан, И.-А. И Парк, Ж.-Й. Получение нанофибрилл целлюлозы гомогенизатором высокого давления и композитных пленок на основе целлюлозы. J. Ind. Eng. Chem. 15 , 50–55. https://doi.org/10.1016/j.jiec.2008.07.008 (2009).
CAS Статья Google ученый
47.
Хенрикссон, М., Хенрикссон, Г., Берглунд, Л. А. и Линдстрём, Т. Экологически безопасный метод ферментативного приготовления нановолокон микрофибриллированной целлюлозы (МФЦ). Eur. Polym. J. 43 , 3434–3441. https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2007.05.038 (2007).
CAS Статья Google ученый
48.
Besbes, I., Alila, S. & Boufi, S. Нанофибриллированная целлюлоза из TEMPO-окисленных волокон эвкалипта: влияние содержания карбоксила. Carbohydr. Polym. 84 , 975–983. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2010.12.052 (2011).
CAS Статья Google ученый
49.
Нечипорчук, О., Белгасем, М. Н. и Брас, Дж. Производство нанофибрилл целлюлозы: обзор последних достижений. Ind. Crops Prod. 93 , 2–25. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2016.02.016 (2016).
CAS Статья Google ученый
50.
Ивамото, С., Накагайто, А. Н., Яно, Х. Нанофибрилляция волокон пульпы для обработки прозрачных нанокомпозитов. Заявл. Phys. А 89 , 461–466. https://doi.org/10.1007/s00339-007-4175-6 (2007).
ADS CAS Статья Google ученый
51.
Isogai, A., Hänninen, T., Fujisawa, S. & Saito, T. Обзор: каталитическое окисление целлюлозы нитроксильными радикалами в водных условиях. Прог. Polym. Sci. 86 , 122–148. https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2018.07.007 (2018).
CAS Статья Google ученый
52.
Eyholzer, C. et al. Получение и определение характеристик редиспергируемой в воде нанофибриллированной целлюлозы в форме порошка. Целлюлоза 17 , 19–30. https://doi.org/10.1007/s10570-009-9372-3 (2009).
CAS Статья Google ученый
53.
Куа, Э. Х., Хорнсби, П. Р., Шарма, Х. С. С. и Лайонс, Г. Получение и определение характеристик целлюлозных нановолокон. J. Mater. Sci. 46 , 6029–6045. https://doi.org/10.1007/s10853-011-5565-x (2011).
ADS CAS Статья Google ученый
54.
Фукузуми, Х., Сайто, Р., Окита, Р., Исогай, Р. Термическая стабилизация TEMPO-окисленной целлюлозы. Polym. Деграда. Stab. 95 , 1502–1508 (2010).
CAS Статья Google ученый
55.
Onyianta, A.J., Dorris, M. & Williams, R.L. Предварительная обработка водным морфолином при производстве нанофибрилл целлюлозы (CNF): сравнение с методами предварительной обработки карбоксиметилированием и окислением TEMPO. Целлюлоза 25 , 1047–1064. https://doi.org/10.1007/s10570-017-1631-0 (2017).
CAS Статья Google ученый
56.
Sun, X. et al. Пленки из наноцеллюлозы с комбинированными нановолокнами и нанокристаллами целлюлозы: заданные термические, оптические и механические свойства. Целлюлоза 25 , 1103–1115. https://doi.org/10.1007/s10570-017-1627-9 (2017).
CAS Статья Google ученый
57.
Лизундиа, Э., Урручи, А., Вилас, Дж. Л. и Леон, Л. М. Повышенные функциональные свойства и термическая стабильность гибких пленок нанокристаллов целлюлозы / ZnO. Carbohydr. Polym. 136 , 250–258. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2015.09.041 (2016).
CAS Статья PubMed Google ученый
58.
Tarrés, Q., Boufi, S., Mutjé, P. & Delgado-Aguilar, M. Ферментативно гидролизованные и окисленные TEMPO нановолокна целлюлозы для производства нанобумаги: морфологические, оптические, термические и механические свойства. Целлюлоза 24 , 3943–3954.https://doi.org/10.1007/s10570-017-1394-7 (2017).
CAS Статья Google ученый
59.
Сим, К. и Юн, Х. Дж. Получение пористых листов с высокой механической прочностью путем добавления нанофибрилл целлюлозы. Целлюлоза 23 , 1383–1392. https://doi.org/10.1007/s10570-016-0865-6 (2016).
CAS Статья Google ученый
60.
Хии, К., Грегерсен, О. В., Чинга-Карраско, Г. и Эриксен, О. Влияние MFC на прессуемость и свойства бумаги листов на основе TMP и GCC. Nord. Pulp Pap. Res. J. 27 , 388–396. https://doi.org/10.3183/NPPRJ-2012-27-02-p388-396 (2012).
CAS Статья Google ученый
61.
Hassan, E. A., Hassan, M. L. & Oksman, K. Улучшение свойств бумажного полотна из жмыха с помощью микрофибриллированной целлюлозы, выделенной из жома, обработанного ксиланазой. Wood Fiber Sci. 43 , 76–82 (2011).
CAS Google ученый
62.
Boufi, S. et al. Нанофибриллированная целлюлоза как добавка в процессе изготовления бумаги: обзор. Carbohydr. Polym. 154 , 151–166. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2016.07.117 (2016).
CAS Статья PubMed Google ученый
63.
Бродин Ф. В. и Эриксен О. Получение индивидуальных микрофибрилл лигноцеллюлозы на основе термомеханической целлюлозы и их влияние на свойства бумаги. Nord. Pulp Pap. Res. J. 30 , 443–451. https://doi.org/10.3183/npprj-2015-30-03-p443-451 (2015).
CAS Статья Google ученый
64.
Pulp, A. J. N. & Journal, P. R. Топохимическая модификация волокон путем прививки карбоксиметилцеллюлозы в экспериментальном масштабе. Nord. Pulp Pap. Res. J. 28 , 006–014 (2013).
Артикул Google ученый
65.
Isogai, A. & Zhou, Y. Разнообразные наноцеллюлозы, полученные из TEMPO-окисленных волокон древесной целлюлозы: наносети, нановолокна и нанокристаллы. Curr. Opin. Solid State Mater. Sci. 23 , 101–106. https://doi.org/10.1016/j.cossms.2019.01.001 (2019).
ADS CAS Статья Google ученый
66.
Сайто Т., Уэмацу Т., Кимура С., Эномае Т. и Исогай А. Самовыравнивающаяся интеграция нанофибрилл нативной целлюлозы с целью производства разнообразных объемных материалов. Soft Matter https://doi.org/10.1039/c1sm06050c (2011).
Артикул PubMed Google ученый
67.
Delgado-Aguilar, M. et al. Улучшение суспензий пульпы старых газет / журналов, очищенных от краски, путем добавления нанофибриллированной целлюлозы. Целлюлоза 22 , 789–802. https://doi.org/10.1007/s10570-014-0473-2 (2014).
CAS Статья Google ученый
68.
Lei, W. et al. Новый подход к переработке офисной макулатуры: усиление полиуретана кристаллами наноцеллюлозы, извлеченными из макулатуры. Управление отходами. 95 , 59–69. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2019.06.003 (2019).
CAS Статья PubMed Google ученый
69.
Rezayati Charani, P. et al. Производство микрофибриллированной целлюлозы из небеленой крафт-целлюлозы из кенафа и сосны обыкновенной и ее влияние на свойства крафт-бумаги из твердых пород древесины: микрофибриллированная целлюлозная бумага.

Поделки из бумаги и клейкой ленты

Аппликации из цветной бумаги: темы, идеи, техники

Виды аппликации

Приемы работы с бумагой

Ежик из петелек

Божьи коровки

Новогодняя елка

Крокодил Гена

Аппликация «Аквариум» из цветной бумаги

Рыбка двумя способами

«Махровые» грибочки

Сложный орнамент

Зайчики плетением

Снеговик ночью

Удивительные аппликации из цветной бумаги – 20 способов создать шедевр | Мир Вышивки

1. Дерево

2. Радуга

3. Домик

4.

5. Елочка

6. Капитошка

8. Божью коровку

9. Рыбку с разноцветными чешуйками

10. Аиста

11.

12. Букет

13. Голуби

15.

16. Совы

17. Аппликация на стене

18. Елочка и букет

19. Цветное ассорти

20. Фоторамка

Объемные аппликации из бумаги своими руками

Бумажные картинки в стиле Рицци

Как сделать аппликацию 3Д

Похожие статьи:

Поделки из бумаги и картона для детей

Поделки из бумаги: цветы

Поделки из картона и цветной бумаги для детей

шаблоны детские за 3 класс, как распечатать из картона заготовки и трафареты

Красочные аппликации из бумаги для детей: шаблоны и идеи

Простые аппликации из картона для малышей 3-5 лет

Как занять ребенка: аппликация из бумаги за 1 класс с шаблонами

Развиваем мышление: аппликация из бумаги за 2 класс с шаблонами

Объемная аппликация за 3 класс с шаблонами

Как делать аппликации из бумаги для детей (видео)

Подробно: аппликации из бумаги (фото примеров)

Paper Applications — Многочисленное использование бумаги

Аппликации из бумаги для детей: красивые поделки |

Цветные аппликации из бумаги для детей: шаблоны и идеи

Простые аппликации из картона для малышей 3-5 лет

Как одолжить младенца: бумажное заявление на 1 класс с шаблонами

Развиваем мышление: аппликация из бумаги для 2 класса с шаблонами

3D приложение на 3 занятия с шаблонами

Как сделать детские аппликации из бумаги (видео)

Детали: аппликации из бумаги (фото примеры)

Проводящая бумага, модифицированная наноматериалами: изготовление, свойства и новые биомедицинские приложения — Кумар — 2019 — Глобальные проблемы

1 Введение

1.1 Проводящая бумага (CP)

1.

2 Применение CP

2.1 Электронные приложения

2.2 Устройства накопления энергии

2.3 Биомедицинские приложения

2.4 Применение биосенсоров

3 Заключение и перспективы

Благодарности

Конфликт интересов

Целлюлоза — это больше, чем просто бумага

Заполните бумажное заявление о приеме на работу

1. Практикуйтесь с образцом заявления о приеме на работу

2. Всегда получайте две копии бумажных заявлений

3. Внимательно прочтите инструкции на бумажных носителях.

4. Используйте ручку и очень четко пишите

5. Сообщите свои ссылки, чтобы они были подготовлены

6. Сделайте и сохраните копии бумажных заявок

7. Одевайтесь красиво, когда вы подаете заявление в компанию.

8. Обязательно ответьте на звонок и проверьте свою электронную почту.