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作者:董航帆;陈梓言;董锐;张宝;宋健;
单位:天津大学化工学院;
摘要:由于难以同时具备优越机械性能、导电性、环境耐受性,限制了离子凝胶在柔性电子设备中的应用,而且温度稳定性强的离子凝胶通常力学性能较差。在离子凝胶中引入阳离子-π作用作为物理交联位点,物理交联与共价交联协同作用使得离子凝胶具备优异的机械性能(断裂应力为433.375k Pa,断裂应变为8964m·m~(-1),韧性为26.7MJ·m~(-3))。该离子凝胶电导率由20℃的1.59m S·cm~(-1)增加至100℃的8.01m S·cm~(-1),且对玻璃(109.09k Pa)、硅橡胶(63.56k Pa)等亲水、疏水基底均具有黏附性。IG-3040在高温下保存的质量损失低于5%,且在高温和低温下保存后仍保持高拉伸性能,显示出温度稳定性。基于上述优越性能制备了应变传感器,拉伸应变下表现出高灵敏度(GF为2.45)和极短的响应时间(100ms),成功监测了3种人体活动,展现了该离子凝胶在柔性电子器件的广泛应用前景。
关键词:阳离子-π作用;;离子凝胶;;应变传感器