zzzwww在线看片免费,99热国内精品,久久97视频

山東大學(xué)陳代榮教授、王挺教授 AFM：光學(xué)、力學(xué)、導(dǎo)電和傳感性能可調(diào)的多酸功能化離子凝膠

2023-12-29 來(lái)源：高分子科技

離子凝膠由透明、可拉伸的聚合物基底和離子液體（ILs）組成，具有優(yōu)異的柔韌性、導(dǎo)電性、高化學(xué)穩(wěn)定性，并且完全無(wú)揮發(fā)性。離子凝膠作為最先進(jìn)的觸覺(jué)傳感器在人機(jī)界面、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、軟機(jī)器人等領(lǐng)域的應(yīng)用受到了廣泛關(guān)注和研究。然而，離子凝膠在實(shí)際應(yīng)用中還存在幾個(gè)有待解決的問(wèn)題。首先，添加ILs能有效提高離子導(dǎo)電性，但高含量的ILs會(huì)使離子凝膠的力學(xué)性能變?nèi)酢Ｆ浯危x子凝膠需要具有可調(diào)的特性，以滿(mǎn)足特定的應(yīng)用需求。例如，離子凝膠的可調(diào)光學(xué)透明度可拓寬其在傳感和光學(xué)過(guò)濾方面的應(yīng)用范圍，如與具有可調(diào)外觀的離子皮膚相結(jié)合。離子凝膠的可調(diào)感應(yīng)特性可提高傳感器的靈敏度，以適應(yīng)不同類(lèi)型的應(yīng)變感應(yīng)。到目前為止，調(diào)控離子凝膠的光學(xué)、力學(xué)和導(dǎo)電特性的策略相當(dāng)有限，阻礙了離子凝膠在重要領(lǐng)域的應(yīng)用。

近日，山東大學(xué)陳代榮、王挺研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)將聚氨酯（PU）基質(zhì)與離子液體（ILs）和多金屬氧酸鹽（PTA 團(tuán)簇）原位復(fù)合來(lái)制備離子凝膠（PU/ILs/PTA，圖1）。PTA 團(tuán)簇（4 wt%）在PU基質(zhì)中起交聯(lián)劑的作用，有效地提高了離子凝膠的力學(xué)性能。有趣的是，在電刺激下，離子凝膠可以可逆地從透明氧化態(tài)調(diào)節(jié)到深藍(lán)還原態(tài)。通過(guò)PTA-聚合物相互作用的調(diào)節(jié)，PTA團(tuán)簇的氧化還原態(tài)來(lái)調(diào)節(jié)離子凝膠的性質(zhì)。離子凝膠的光學(xué)、力學(xué)和導(dǎo)電性能可以通過(guò)一個(gè)大窗口進(jìn)行原位可逆的調(diào)制：光學(xué)透明度從91%降至7%（圖2），耗散能量從0.9 MJ^.m^-3增加至3.1 MJ^.m^-3，彈性模量從1.5 MPa增加至2 MPa（圖3），電導(dǎo)率從1.6×10^-4 S^.cm^-1提高至2.2×10 S^.cm^-1。同時(shí)，離子凝膠的傳感特性可同時(shí)進(jìn)行調(diào)制。在應(yīng)變傳感方面，靈敏度（GF）從2.3調(diào)到7.2；應(yīng)用于壓力傳感時(shí)，靈敏度（S）從0.8 kPa^-1調(diào)到1.2 kPa^-1（圖4）。這種具有可調(diào)光學(xué)、力學(xué)和導(dǎo)電特性的離子凝膠可以滿(mǎn)足特定需求，為刺激響應(yīng)型離子凝膠的設(shè)計(jì)帶來(lái)新的啟示。

圖1. PU/IL_S/PTA制備示意圖和結(jié)構(gòu)表征

圖2. PU/IL_S/PTA離子凝膠電致變色表征

圖3. PU/IL_S/PTA離子凝膠力學(xué)性能表征

圖4. PU/IL_S/PTA離子凝膠導(dǎo)電和傳感性能表征

相關(guān)工作以“POM functionalized ionogels with tunable optical, mechanical, electrical and sensory properties”為題發(fā)表在Advanced Functional Materials（DOI:10.1002/adfm.202313957），山東大學(xué)博士生慕成龍為第一作者，陳代榮教授、王挺教授為論文共同通訊作者。該研究工作致謝山東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2022CXPT026）、新安化工集團(tuán)有機(jī)硅前沿技術(shù)發(fā)展計(jì)劃（1190022018-13）、國(guó)家自然科學(xué)基金（21875128和22275116）等項(xiàng)目的資助。

原文鏈接：https://doi.org/10.1002/adfm.202313957

版權(quán)與免責(zé)聲明：中國(guó)聚合物網(wǎng)原創(chuàng)文章。刊物或媒體如需轉(zhuǎn)載，請(qǐng)聯(lián)系郵箱：info@polymer.cn，并請(qǐng)注明出處。

（責(zé)任編輯：xu）

【大中小】【打印】【關(guān)閉】

相關(guān)新聞

誠(chéng)邀關(guān)注高分子科技

更多>>最新資訊

更多>>科教新聞

国产精品igao视频网网址不卡日韩,亚洲综合在线电影,亚洲婷婷丁香,黄色在线网站噜噜噜

誠(chéng)邀關(guān)注高分子科技