journal article·2025-09Open access

Laser‐Induced Graphene from Wood‐Based Composites: Integrating Circuits in Bioderived Furniture

Anna Chiara Bressi, Lucía Pérez Amaro, Benedetto Pizzo, Attilio Marino, Gianni Ciofani, Francesco Greco

Advanced Sustainable Systems· Volume 9· Issue 9

Abstract

Abstract The growing global demand for sustainability is driving the scientific community to explore alternative manufacturing approaches, particularly in the electronics field, where resource scarcity and e‐waste pose significant environmental challenges. One promising solution is the direct patterning of laser‐induced graphene (LIG) conductive tracks onto bioderived substrates. In this study, several wood panels are successfully fabricated with different resin formulations from Jatropha curcas L. seeds to reduce the urea‐formaldehyde content, and the feasibility of LIG‐based electronics on these panels is assessed. The panels’ physical and mechanical properties are evaluated, including thickness swelling and internal bond strength, and conductive LIG is successfully scribed on all samples. Proofs of concept include a four‐LED circuit and humidity sensors, with the best sensor achieving ≈0.2031 pF %RH−1 sensitivity and ≈5% hysteresis error. These results demonstrate the feasibility of embedding functional circuits into bioderived substrates and pave the way for sustainable smart furniture by integrating bioderived materials with advanced manufacturing techniques.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Advanced Sensor and Energy Harvesting Materials · Supercapacitor Materials and Fabrication · Graphene research and applications

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

The Biorobotics Institute Scuola Superiore Sant'Anna Viale Rinaldo Piaggio 34 Pontedera 56025 Italy

Department of Excellence in Robotics & AI Scuola Superiore Sant'Anna Piazza Martiri della Libertà 33 Pisa 56127 Italy

Agroils Technologies Srl Via Pietro Nenni 2 Sesto Fiorentino 50019 Italy

CNR‐IBE National Research Council of Italy Institute of Bioeconomy Via Madonna del Piano 10 Sesto Fiorentino 50019 Italy

Smart Bio‐Interfaces Istituto Italiano di Tecnologia Viale Rinaldo Piaggio 34 Pontedera 56025 Italy

Interdisciplinary Center on Sustainability and Climate Scuola Superiore Sant'Anna Piazza Martiri della Libertà 33 Pisa 56127 Italy

Institute of Solid State Physics NAWI Graz Graz University of Technology Petersgasse 16 Graz 8010 Austria

References (75)

Show source-provided references
1. 10.1038/ncomms671410.1038/ncomms6714 ↗
2. 10.1016/j.snb.2020.12802610.1016/j.snb.2020.128026 ↗
3. 10.1016/j.scitotenv.2020.13668710.1016/j.scitotenv.2020.136687 ↗
4. 10.1002/adfm.20220515810.1002/adfm.202205158 ↗
5. 10.1002/aisy.20240107110.1002/aisy.202401071 ↗
6. 10.1016/j.mtener.2020.10056910.1016/j.mtener.2020.100569 ↗
7. 10.1109/JSEN.2020.303484510.1109/JSEN.2020.3034845 ↗
8. G.De Luca A. C.Bressi M.Maselli F.Greco M.Cianchetti in2024 46th Annual Int. Conf. of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC) IEEE Orlando FL USA2024 p.1.10.1109/EMBC53108.2024.10782696 ↗
9. 10.1021/acsami.1c0561410.1021/acsami.1c05614 ↗
10. 10.1063/5.023271710.1063/5.0232717 ↗
11. 10.1002/advs.20220489110.1002/advs.202204891 ↗
12. 10.1021/acsanm.3c0206610.1021/acsanm.3c02066 ↗
13. 10.1002/adfm.20250621510.1002/adfm.202506215 ↗
14. 10.1039/C7NR04582D10.1039/C7NR04582D ↗
15. 10.1063/5.010078510.1063/5.0100785 ↗
16. 10.1021/acsami.3c0768710.1021/acsami.3c07687 ↗
17. 10.1002/smll.20240525210.1002/smll.202405252 ↗
18. 10.1016/j.susmat.2024.e0093610.1016/j.susmat.2024.e00936 ↗
19. 10.1016/j.flatc.2025.10087410.1016/j.flatc.2025.100874 ↗
20. 10.1002/adma.20170221110.1002/adma.201702211 ↗
21. 10.1038/s41467-022-31283-710.1038/s41467-022-31283-7 ↗
22. 10.1021/acsanm.8b0116310.1021/acsanm.8b01163 ↗
23. 10.1016/j.apsusc.2018.12.00510.1016/j.apsusc.2018.12.005 ↗
24. 10.1021/acsnano.7b0853910.1021/acsnano.7b08539 ↗
25. 10.1002/adfm.20190277110.1002/adfm.201902771 ↗
26. 10.1002/gch2.20220023510.1002/gch2.202200235 ↗
27. 10.1039/D2RA05641K10.1039/D2RA05641K ↗
28. 10.1088/2058-8585/ac8e7b10.1088/2058-8585/ac8e7b ↗
29. 10.1007/s00604-022-05610-010.1007/s00604-022-05610-0 ↗
30. 10.3390/f1401008410.3390/f14010084 ↗
31. 10.1016/j.ijadhadh.2011.06.01110.1016/j.ijadhadh.2011.06.011 ↗
32. Jiang T. · For. Prod. J. · 2002 · 52 · 66
33. 10.1016/j.buildenv.2011.07.02310.1016/j.buildenv.2011.07.023 ↗
34. 10.1016/j.tox.2021.15308510.1016/j.tox.2021.153085 ↗
35. 10.1016/j.jmrt.2022.10.15610.1016/j.jmrt.2022.10.156 ↗
36. 10.1016/j.rineng.2025.10403310.1016/j.rineng.2025.104033 ↗
37. Dunky M. · 2003
38. Ejilah R. · Aust. J. Agric. Eng. · 2010 · 1 · 80
39. 10.1016/j.indcrop.2014.05.03810.1016/j.indcrop.2014.05.038 ↗
40. 10.1016/j.ijadhadh.2019.04.00710.1016/j.ijadhadh.2019.04.007 ↗
41. 10.1016/j.fuel.2012.12.05910.1016/j.fuel.2012.12.059 ↗
42. 10.1016/j.rser.2015.07.07710.1016/j.rser.2015.07.077 ↗
43. 10.1016/j.enconman.2019.11215510.1016/j.enconman.2019.112155 ↗
44. 10.1016/j.rser.2010.09.03310.1016/j.rser.2010.09.033 ↗
45. 10.1016/j.indcrop.2014.08.00510.1016/j.indcrop.2014.08.005 ↗
46. 10.1016/j.indcrop.2018.05.03010.1016/j.indcrop.2018.05.030 ↗
47. 10.1016/j.proeng.2016.06.68910.1016/j.proeng.2016.06.689 ↗
48. 10.1016/j.rser.2017.09.00410.1016/j.rser.2017.09.004 ↗
49. 10.1016/j.indcrop.2013.03.00210.1016/j.indcrop.2013.03.002 ↗
50. 10.1016/j.crgsc.2022.10033110.1016/j.crgsc.2022.100331 ↗
51. Zain N. · Int. J. Mech. Eng. Technol. · 2018 · 9 · 1485
52. “EN 316:2009 ‐ Wood fibre boards ‐ Definition classification and symbols” iTeh Standards https://standards.iteh.ai/catalog/standards/cen/4cc85e45‐20ee‐4daa‐9ab9‐2b85ad22b2b7/en‐316‐2009(accessed: May 2024).
53. 10.1533/9780857099228.1.310.1533/9780857099228.1.3 ↗
54. 10.1186/1752-153X-5-6710.1186/1752-153X-5-67 ↗
55. 10.32604/jrm.2022.02315110.32604/jrm.2022.023151 ↗
56. US EPA National Center for Environmental Assessment “Optimization of Selective Epoxidation of Canola Oil with in situ Generated Peracetic Acid” https://hero.epa.gov/hero/index.cfm/reference/details/reference_id/4344157(accessed: May 2023).
57. Commissione tecnica per le industrie degli oli vegetali grassi vegetali ed animali delle proteine vegetali degli oli minerali dei colori e vernici dei detergenti e tensioattivi dei prodotti cosmetici e di igiene personale Norme italiane per il controllo dei grassi e derivati 3rd ed. (Milano: Stazione sperimentale per le industrie degli oli e dei grassi 1976) https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1026309812001885.
58. 10.1016/j.scient.2012.08.00410.1016/j.scient.2012.08.004 ↗
59. 10.22146/ajche.5004310.22146/ajche.50043 ↗
60. 10.1063/1.219605710.1063/1.2196057 ↗
61. Topsoe H. · Bulletin · 1968 · 472 · 63
62. 10.1007/s40090-017-0116-110.1007/s40090-017-0116-1 ↗
63. Popoola C. A. · Icon Res Eng J · 2021 · 4 · 175
64. 10.1088/2053-1591/2/9/09501010.1088/2053-1591/2/9/095010 ↗
65. 10.46754/umtjur.2021.10.02010.46754/umtjur.2021.10.020 ↗
66. 10.1016/j.jcis.2017.07.04810.1016/j.jcis.2017.07.048 ↗
67. Launer P. · 2013 · 175
68. 10.3183/npprj-2017-32-01-p004-01310.3183/npprj-2017-32-01-p004-013 ↗
69. 10.56530/spectroscopy.mg2473z410.56530/spectroscopy.mg2473z4 ↗
70. 10.1002/smll.20240555810.1002/smll.202405558 ↗
71. 10.1007/978-3-030-81827-2_610.1007/978-3-030-81827-2_6 ↗
72. 10.1038/nnano.2013.4610.1038/nnano.2013.46 ↗
73. 10.1016/j.ssc.2007.03.05210.1016/j.ssc.2007.03.052 ↗
74. 10.3390/ma1416459010.3390/ma14164590 ↗
75. 10.3390/su1104105710.3390/su11041057 ↗