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南林周曉燕教授、陳敏智副教授團隊AFM：一種酚醛樹脂增強的可拉伸的雙網絡低共熔溶劑凝膠及其在多環境下的傳感應用

2023-05-19 來源：高分子科技

離子凝膠以其獨有的柔性和導電性，在傳感領域展現了廣闊的應用前景。近年來，研究人員為提高離子凝膠力學性能，在雙網絡增韌離子凝膠的構筑方面開展了大量工作。其中，雙網絡的選擇及兩者之間的相互作用的調節，對提高凝膠的多種環境條件下的適應性、拓展傳感應用領域至關重要。

近日，南京林業大學材料科學與工程學院周曉燕教授、陳敏智副教授研究團隊采用簡單的酚醛復合策略，設計了一種具有高強多響應型特征的雙網絡低共熔溶劑離子凝膠（PAA-RF DN gel）。利用酚醛樹脂與聚丙烯酸之間的氫鍵相互作用構筑一種獨特的雙網絡增強結構，凝膠在拉伸和壓縮形變中表現出優異的機械特性，拉伸模量、壓縮模量和韌性分別達到1.04MPa、10.63MPa和1.07MJ m^-3。該凝膠同時具有光熱效應、抗溶脹能力以及阻燃性，可在寬溫度范圍（-20~90℃）、寬濕度范圍（55-90%RH）、水下、甚至火災等環境中，作為應變、溫度、光、濕度等多重刺激的高靈敏傳感器件。該研究工作為雙網絡離子凝膠中剛性網絡的選擇提供新的思路，也為性能優異的多功能傳感器的開發提供了新的策略。該工作以“Tough and Stretchable Phenolic-Reinforced Double Network Deep Eutectic Solvent gels for Multifunctional Sensors with Environmental Adaptability”為題發表在《Advanced Functional Materials》上（DOI：10.1002/adfm.202303381）。文章第一作者為南京林業大學碩士研究生全琦，周曉燕教授和陳敏智副教授為通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金項目的支持。