title: Fluid Flow Programming in Paper-Derived Silica-Polymer Hybrids.
abstract: In paper-based devices, capillary fluid flow is based on length-scale selective functional control within a hierarchical porous system. The fluid flow can be tuned by altering the paper preparation process, which controls parameters such as the paper grammage. Interestingly, the fiber morphology and nanoporosity are often neglected. In this work, porous voids are incorporated into paper by the combination of dense or mesoporous ceramic silica coatings with hierarchically porous cotton linter paper. Varying the silica coating leads to significant changes in the fluid flow characteristics, up to the complete water exclusion without any further fiber surface hydrophobization, providing new approaches to control fluid flow. Additionally, functionalization with redox-responsive polymers leads to reversible, dynamic gating of fluid flow in these hybrid paper materials, demonstrating the potential of length scale specific, dynamic, and external transport control.
authors.affiliation: Ernst-Berl Institut für Technische und Makromolekulare Chemie, ‡Institut für Angewandte Geowissenschaften, Fachgebiet Geomaterialwissenschaft, and §Eduard-Zintl Institut für Anorganische und Physikalische Chemie, Technische Universität Darmstadt , D-64287 Darmstadt, Germany.
authors.forename: Christelle
authors.initials: C
authors.lastname: Dubois
authors.affiliation: Ernst-Berl Institut für Technische und Makromolekulare Chemie, ‡Institut für Angewandte Geowissenschaften, Fachgebiet Geomaterialwissenschaft, and §Eduard-Zintl Institut für Anorganische und Physikalische Chemie, Technische Universität Darmstadt , D-64287 Darmstadt, Germany.
authors.forename: Nicole
authors.initials: N
authors.lastname: Herzog
authors.affiliation: Ernst-Berl Institut für Technische und Makromolekulare Chemie, ‡Institut für Angewandte Geowissenschaften, Fachgebiet Geomaterialwissenschaft, and §Eduard-Zintl Institut für Anorganische und Physikalische Chemie, Technische Universität Darmstadt , D-64287 Darmstadt, Germany.
authors.forename: Christian
authors.initials: C
authors.lastname: Rüttiger
authors.affiliation: Ernst-Berl Institut für Technische und Makromolekulare Chemie, ‡Institut für Angewandte Geowissenschaften, Fachgebiet Geomaterialwissenschaft, and §Eduard-Zintl Institut für Anorganische und Physikalische Chemie, Technische Universität Darmstadt , D-64287 Darmstadt, Germany.
authors.forename: Andreas
authors.initials: A
authors.lastname: Geißler
authors.affiliation: Ernst-Berl Institut für Technische und Makromolekulare Chemie, ‡Institut für Angewandte Geowissenschaften, Fachgebiet Geomaterialwissenschaft, and §Eduard-Zintl Institut für Anorganische und Physikalische Chemie, Technische Universität Darmstadt , D-64287 Darmstadt, Germany.
authors.forename: Eléonor
authors.initials: E
authors.lastname: Grange
authors.affiliation: Ernst-Berl Institut für Technische und Makromolekulare Chemie, ‡Institut für Angewandte Geowissenschaften, Fachgebiet Geomaterialwissenschaft, and §Eduard-Zintl Institut für Anorganische und Physikalische Chemie, Technische Universität Darmstadt , D-64287 Darmstadt, Germany.
authors.forename: Ulrike
authors.initials: U
authors.lastname: Kunz
authors.affiliation: Ernst-Berl Institut für Technische und Makromolekulare Chemie, ‡Institut für Angewandte Geowissenschaften, Fachgebiet Geomaterialwissenschaft, and §Eduard-Zintl Institut für Anorganische und Physikalische Chemie, Technische Universität Darmstadt , D-64287 Darmstadt, Germany.
authors.forename: Hans-Joachim
authors.initials: HJ
authors.lastname: Kleebe
authors.affiliation: Ernst-Berl Institut für Technische und Makromolekulare Chemie, ‡Institut für Angewandte Geowissenschaften, Fachgebiet Geomaterialwissenschaft, and §Eduard-Zintl Institut für Anorganische und Physikalische Chemie, Technische Universität Darmstadt , D-64287 Darmstadt, Germany.
authors.forename: Markus
authors.initials: M
authors.lastname: Biesalski
authors.affiliation: Ernst-Berl Institut für Technische und Makromolekulare Chemie, ‡Institut für Angewandte Geowissenschaften, Fachgebiet Geomaterialwissenschaft, and §Eduard-Zintl Institut für Anorganische und Physikalische Chemie, Technische Universität Darmstadt , D-64287 Darmstadt, Germany.
authors.forename: Tobias
authors.identifier: 0000-0003-0759-2072
authors.initials: T
authors.lastname: Meckel
authors.affiliation: Ernst-Berl Institut für Technische und Makromolekulare Chemie, ‡Institut für Angewandte Geowissenschaften, Fachgebiet Geomaterialwissenschaft, and §Eduard-Zintl Institut für Anorganische und Physikalische Chemie, Technische Universität Darmstadt , D-64287 Darmstadt, Germany.
authors.forename: Torsten
authors.identifier: 0000-0001-6214-2272
authors.initials: T
authors.lastname: Gutmann
authors.affiliation: Ernst-Berl Institut für Technische und Makromolekulare Chemie, ‡Institut für Angewandte Geowissenschaften, Fachgebiet Geomaterialwissenschaft, and §Eduard-Zintl Institut für Anorganische und Physikalische Chemie, Technische Universität Darmstadt , D-64287 Darmstadt, Germany.
authors.forename: Markus
authors.initials: M
authors.lastname: Gallei
authors.affiliation: Ernst-Berl Institut für Technische und Makromolekulare Chemie, ‡Institut für Angewandte Geowissenschaften, Fachgebiet Geomaterialwissenschaft, and §Eduard-Zintl Institut für Anorganische und Physikalische Chemie, Technische Universität Darmstadt , D-64287 Darmstadt, Germany.
authors.forename: Annette
authors.identifier: 0000-0002-3850-3047
authors.initials: A
authors.lastname: Andrieu-Brunsen