华南理工大学/浙江大学：自修复，强机械，3D打印无液导电离子凝胶

来源：高分子材料科学

最近，华南理工大学孙桃林/浙江大学贾铮教授团队展示了新型无液体离子导电弹性体（ICE），它们是通过锂键和氢键承载锂阳离子和相关阴离子的共聚物网络，因此它们本质上不受泄漏和蒸发的影响。

图1无液体离子导电弹性体（ICE）的示意图和物理特性

图2 无液体ICE的机械性能

图3 无液体ICE的电化学性能

据介绍，ICE具有非凡的机械通用性，包括出色的可拉伸性，高强度和韧性，可快速自我修复，和可3D打印性。更有趣的是，ICE可以克服强度与韧性之间的冲突（这在力学和材料科学领域已广为人知），并且可以克服离子电导率常见的离子电导率和机械性能之间的冲突。

图4 基于ICE的无液体离子皮肤，可以感应应变，力和温度

图5 演示无液体ICE的可打印性

随后研发团队进一步开发了几种基于ICE的无液离子电学器件，包括电阻传感器，多功能离子蒙皮和摩擦电纳米发生器（TENGs），它们不受以前基于凝胶的设备的限制，例如泄漏，蒸发和弱的水凝胶-弹性体界面。另外，通过打印一系列具有精细特征的结构，可以证明ICE的3D可打印性。这一发现为各种要求环境稳定性和耐久性的电离电子提供了希望。

目前，该研究成果已经发表在《Advanced Materials》上，题为A Mechanically Robust and Versatile LiquidFree Ionic Conductive Elastomer。

参考文献：doi.org/10.1002/adma.202006111