化工儀器網(wǎng)首頁>資訊中心>項(xiàng)目成果>正文

目前最堅(jiān)韌、可拉伸離子凝膠：新型可變形液體材料
2022年02月23日 13:06:22 來源：化工儀器網(wǎng) 作者：羊舌木 點(diǎn)擊量：6775

最新一期《自然·材料》報道，西安交通大學(xué)胡建教授課題組聯(lián)合北卡羅來納州立大學(xué)Michael D. Dickey教授團(tuán)隊(duì)通過在離子液體中無規(guī)共聚兩種具有不同溶解度的單體，原位產(chǎn)生相分離的彈性和剛性域，從而獲得了超堅(jiān)韌和可拉伸液體離子凝膠。

　　【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】離子凝膠是一種具有離子導(dǎo)電性的固態(tài)混合物，通常是由高分子有機(jī)聚合物和可電解為離子的鹽類電解質(zhì)材料混合而成，由于其聚合物分子鏈相互鏈接或纏繞，使之形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)縫隙中充滿了作為分散介質(zhì)的陰陽離子，與傳統(tǒng)凝膠的結(jié)構(gòu)相似，因此被稱之為“離子凝膠”。離子凝膠其自身具有非常好的柔性和對對溶液法的兼容性，所以離子凝膠OTFT在柔性電子應(yīng)用中具有非常廣闊的前景。
 
圖片來源：卡羅來納州立大學(xué)
 
　　水凝膠是一種相當(dāng)普遍的含水聚合物網(wǎng)絡(luò)，可以容納大量液體，而不會失去其結(jié)構(gòu)完整性——這種特性使它們在嬰兒尿布、隱形眼鏡等產(chǎn)品中非常有用。與傳統(tǒng)的水凝膠相比，離子凝膠具有高熱穩(wěn)定性、高離子電導(dǎo)率、電化學(xué)穩(wěn)定性和非揮發(fā)性等優(yōu)點(diǎn)，有望取代水凝膠應(yīng)用于驅(qū)動器、傳感器、可穿戴電子設(shè)備和儲能設(shè)備等領(lǐng)域。
 
　　最新一期《自然·材料》報道，西安交通大學(xué)胡建教授課題組聯(lián)合北卡羅來納州立大學(xué)Michael D. Dickey教授團(tuán)隊(duì)通過在離子液體中無規(guī)共聚兩種具有不同溶解度的單體，原位產(chǎn)生相分離的彈性和剛性域，從而獲得了接近70%的超堅(jiān)韌和可拉伸液體離子凝膠。這種離子凝膠打破了以往的機(jī)械性能較差、低斷裂強(qiáng)度、低韌性和低模量的局限，如今新獲得的離子凝膠，不僅具有超高斷裂強(qiáng)度、斷裂能和楊氏模量，同時還表現(xiàn)出高度可拉伸性，并具有良好的自恢復(fù)性和出色的形狀記憶特性。
 
　　為了制造新材料，研究人員從聚丙烯酸(用于尿布的水凝膠)和聚丙烯酰胺(隱形眼鏡中使用的水凝膠)開始，將它們放在離子液體溶液中，并暴露在紫外線下。由此產(chǎn)生的共聚物不僅融合了兩種單體，還融合了它們被淹沒的離子液體。
 
　　“這就像添加1+1=10。由此產(chǎn)生的凝膠具有聚丙烯酸的拉伸性，甚至比聚丙烯酰胺更強(qiáng)。就韌性而言，它比軟骨好。”Dickey說，“最終結(jié)果明顯優(yōu)于這兩種材料的平均值。”
 
　　這種離子凝膠的自愈和形狀記憶特性表現(xiàn)在，當(dāng)暴露于高溫下時，兩片離子凝膠能夠粘合成一塊無縫的膠片。同樣，在受熱時，臨時變?yōu)樾滦螤畹碾x子凝膠可以恢復(fù)到原來的形狀。材料愈合或返回初始形狀的速度可以通過溫度控制，當(dāng)加熱到60°C時，只需數(shù)十秒即可完成這些令人印象深刻的壯舉。
關(guān)鍵詞

相關(guān)閱讀 Related Reading

查看更多+

  • 國家認(rèn)監(jiān)委嚴(yán)明檢驗(yàn)檢測資質(zhì)認(rèn)定評審紀(jì)律 明確“九個嚴(yán)禁”

    國家認(rèn)監(jiān)委發(fā)布通知，進(jìn)一步嚴(yán)肅檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)資質(zhì)認(rèn)定評審工作紀(jì)律。核心要求是嚴(yán)格落實(shí)“九個嚴(yán)禁”，包括嚴(yán)禁飲酒、收受財物、違規(guī)宴請、...
    2025-07-24 15:03:47

  • 浙江：計(jì)劃購置安裝實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備1574臺（套）

    浙江省發(fā)展和改革委員會發(fā)布通知，其中提出要對省疾控中心的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行改造，并計(jì)劃購置安裝實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備1574臺（套）。
    2025-07-18 11:54:56

  • 青島將全力助推創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè)體系建構(gòu) 完善相關(guān)法規(guī)制度

    青島市十七屆人大常委會第二十七次會議表決通過《青島市人民代表大會常務(wù)委員會關(guān)于助力構(gòu)建創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè)體系的決定》，聚智聚力助推青島市構(gòu)...
    2025-06-30 16:50:35

  • 蘭州大學(xué)超導(dǎo)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室全新亮相

    近日，蘭州大學(xué)超導(dǎo)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室全新亮相。實(shí)驗(yàn)室多次獲得國家和省部級重要獎項(xiàng)，包括兩項(xiàng)國家自然科學(xué)獎二等獎、一項(xiàng)國家科技進(jìn)步獎二等獎，...
    2025-06-26 10:33:29

  • 生態(tài)環(huán)境部發(fā)布3項(xiàng)國家生態(tài)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿

    近日，生態(tài)環(huán)境部網(wǎng)站對三項(xiàng)國家生態(tài)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)征求意見。
    2025-06-24 11:38:28

  • 一批重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和技術(shù)創(chuàng)新中心驗(yàn)收結(jié)果公布

    近日，市場監(jiān)管總局完成對2021年批準(zhǔn)建設(shè)的7個重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和1個技術(shù)創(chuàng)新中心的驗(yàn)收。
    2025-06-23 09:34:08

版權(quán)與免責(zé)聲明

  • ①凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
  • ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
  • ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。