港中大（深圳Q朱世^和张团队：(x)高拉伸、高透明的全固态本征导?sh)弹?/span>
2021-07-16 来源:中国聚合物网 点击?/span>
关键词：(x)柔性可拉?sh)子器g
柔性可拉?sh)子器gq年来的飞速发展促q了可拉伸导甉|料的q泛研究。其中，导电(sh)Ҏ(gu)体׃其出色的拉性能、优的透明性和全固态特性等优点而备受关注。导?sh)弹性体可以用来制作柔性可拉器gQ包括传感器、驱动器、电(sh)~等Q及(qing)其组Ӟ如电(sh)极、电(sh)U等Q。当前，导电(sh)Ҏ(gu)体的制备主要是Z导?sh)填料复合到?gu)体Z中，典型的填料包括固态导?sh)填料（如金属、碳、导?sh)高分子{）和液态导?sh)填料（如液态金属、液态电(sh)解质{）。然而，固态导?sh)填料不可避免的牺牲了弹性体的拉伸性能和透明性能Q而液态导?sh)填料的复合?gu)复杂、存在泄漏风险等问题限制了其应用场景。因此，开发兼拉伸和透明性能且方便制备的导电(sh)Ҏ(gu)体材料可极大地拓宽其应用领域，但目前仍有较大挑战?/span>
鉴于此，香港中文大学Q深圻I׃q_张祺团队提出一U制备简单的本征导电(sh)Ҏ(gu)体Q离子弹性体Q?/span>来实现兼拉伸和透明性能的目的。该研究成果?/span>?/span>Highly Transparent, Stretchable, and Conducting Ionoelastomers Based on Poly(ionic liquid)s?/span>q期发表?/span>ACS Applied Materials & InterfacesQdoi: 10.1021/acsami.1c05833Q，香港中文大学Q深圻I理工学院明小?/span>博士文第一作者，通讯作者ؓ(f)香港中文大学Q深圻I理工学院׃q?/span>教授和助理教?/span>张祺博士?br />
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. 本征导电(sh)Ҏ(gu)体Q离子弹性体Q的设计?span style="font-family:;">(a) d以共价键链接到弹性体Z上，而反dQ?span style="font-family:;">[TFSI]Q作Uȝ(sh)荷Ş成导?sh)通\。（bQ离子弹性体的高拉、高透明照片。（cQ离子弹性体?/span>400?800 nm范围的透光率。（dQ离子电(sh)导率随温度的变化曲线?/span>
?/span>2.dҎ(gu)体的电(sh)学性能和机械性能的调控?/span>不同频率下的Q?span style="font-family:;">aQ阻抗模值和Q?/span>bQ负怽角。（cQ?span style="font-family:;">Nyquist 曲线。（dQ应?span style="font-family:;">-应变曲线。（eQ不同应变下的拉?span style="font-family:;">-回复曲线。（fQ组成对d?sh)导率和杨氏模量的媄响?/span>
?/span>3.dҎ(gu)体的稳定性?/span>Q?span style="font-family:;">aQ?span style="font-family:;">TGA曲线。（bQ?span style="font-family:;">DSC曲线。（
cQ不同温度的I气中失重曲Uѝ（dQ金?span style="font-family:;">-Ҏ(gu)体_附力演C。（
eQ电(sh)化学E_H口试。（
fQ应变对?sh)导率的影响?/span>
?/span>4. ZdҎ(gu)体的水下传感器?/span> (a) 水下传感器的l构C意图?nbsp;(b) 不同手指弯曲角度的相寚w抗变化率。（cQ相寚w抗变化率的响应来手指弯?span style="font-family:;">-释放的重复动作?/span>(d) 相对L变化率在不同手指动作频率下的响应?br />
?/span>5. ZdҎ(gu)体的透明介电(sh)Ҏ(gu)体驱动器?/span>Q?/span>aQ和Q?/span>bQ介?sh)弹性体驱动器基本结构和工作原理。（cQ基于离子弹性体的驱动效果。（dQ基于离子凝胶的驱动效果?/span>
dҎ(gu)体的设计策略主要是离子以׃h(hun)键链接到Ҏ(gu)体Z上，而反d作ؓ(f)q移?sh)荷形成导?sh)通\。其中，d液体单体Q[EIC6A][TFSI]Q提供良好的d?sh)导率，丙烯怸酯（BAQ赋予弹性体优异的拉伸性能Q二者良好的相容性则保证了材料的高透明性（?Q。通过单的混合两种单体q交联固化，便可得到本征导电(sh)Ҏ(gu)体Q其透光率高?6%Q断裂应变可?460%Q室温电(sh)导率?.17 × 10?5 S/cm。由此设计的dҎ(gu)体没有MZ或者液体导?sh)填料的dQ从而避免了力学、透光率等׃复合D的性能下降Q以?qing)无液体泄漏或者吸收湿气的风险。更重要的是Q作为均怽p，q种本征导电(sh)Ҏ(gu)体有着优异的稳定性能Q包括热E_性、环境稳定性、电(sh)化学E_性和甉|械稳定性。该dҎ(gu)体可成功地应用到水下传感器和透明介电(sh)Ҏ(gu)体驱动器上?/span>
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https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsami.1c05833
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