近日,我院贾鑫团队在离子凝胶方面取得突破,研究成果以“Synthesis of an ultrathin, self-adhesive, tough, and frigostable BP@PVP/ TPU ionogel for strain sensors by electrospinning(用静电纺丝法合成超薄、自粘、坚韧、耐寒的BP@PVP/ TPU离子凝胶应变传感器)”发表在Materials Today Chemistry上(中科院二区,IF=6.7,DOI:10.1016/j.mtchem.2024.102102)。
智能可穿戴应变传感器是监测人体运动和人机交互必不可少的。本文采用静电纺丝法在二甲基甲酰胺溶液(BP@PVP/TPU)中制备了纳米复合离子凝胶膜(厚度为0.2 mm)。离子凝胶膜表现出优异的性能,包括优异的自粘性、高抗拉强度(1866%)和高断裂强度(0.59 MPa),即使在-35°C下保存15天,其抗拉强度(940%)和断裂强度(3.01 MPa)性能保持良好。随后,利用铜线将BP@PVP/TPU离子凝胶制成自粘应变传感器。在30%应变下进行1000次上拉循环后,传感信号基本保持不变,传感器与不同基底的粘附性良好(例如,与铁皮的粘附强度高达299 kPa)。BP@PVP/TPU离子凝胶的优异性能使所开发的传感器能够实时监测各种人体运动。这种方法既经济又方便,同时为开发下一代可穿戴应变传感器提供了创新途径。
本文的第一作者为硕士研究生赵海东,通讯作者为化学化工学院贾鑫教授和河西学院金淑萍教授。第一完成单位为石河子大学化学化工学院、化工绿色过程兵团重点实验室。研究工作获得了国家自然科学基金(22062007)的资助和支持。
(通讯员:张梅)