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斷裂強度高且有韌性的離子液體皮膚

2024-12-27 10:14:26 sh默尼 5

皮膚作為人體的重要組成部分,不僅起到保護屏障的作用,還能夠?qū)囟取毫Φ却碳みM行響應。受此啟發(fā),越來越多的研究者投入到可拉伸、自修復傳感器的研發(fā)工作中。在自修復傳感器領(lǐng)域,由離子液體(ILs)膨脹得到的自修復離子凝膠顯示出巨大的應用潛力。離子凝膠因其優(yōu)異的電化學性能、機械拉伸性以及不揮發(fā)性,已成功作為傳感層在壓力、應變和溫度等自修復機械傳感器中發(fā)揮重要作用。盡管如此,自修復離子導體較低的力學性能仍舊是阻礙其實際應用的重要因素。


通常,通過將動態(tài)超分子相互作用(如氫鍵、π-π相互作用、離子相互作用和金屬-配體配位等)整合到聚合物基體中以賦予聚合物固有的自修復能力。然而,弱動態(tài)鍵的引入又會對自愈聚合物的力學性能造成損耗。此外,離子液體的引入也會削弱聚合物的機械韌性。因此,平衡好材料的自修復能力和機械性能具有重要意義。盡管已有研究報道了堅韌且能自修復的聚合物,但是對于能同時實現(xiàn)可拉伸、堅韌且能自修復的離子導體的相關(guān)的研究仍然不足。

基于此,來自滑鐵盧大學Insang You、首爾國立大學Jiheong Kang團隊將動態(tài)芳香二硫鍵(DS)2-脲基-4-嘧啶酮(UPy)基團同時引入到聚合物中,賦予了離子導體優(yōu)異的韌性、自愈性和機械性能,展示了自修復離子導體在軟機器人領(lǐng)域的應用潛力。


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