由于水凝胶出色的柔韧性和生物相容性，其在可穿戴设备、生理信号监测以及人工皮肤等领域的应用展现出广阔前景。然而，传统水凝胶易于失水和发生溶胀，限制了其实际应用。作为一种潜力巨大的水凝胶替代材料，离子凝胶因继承了离子液体的诸多优点而受到广泛关注，例如宽的工作温度范围和高离子电导率等特性。然而，目前开发的离子凝胶主要基于亲水性聚合物网络，这在水环境中使用时会导致其机械强度、导电性能和粘附性受到显著影响。因此，如何开发具备宽温度适应性并适用于复杂环境的凝胶传感器，仍然是一个亟待解决的挑战。
针对上述问题，西安工程大学孙元娜副教授团队合成了一种具有完全疏水结构的离子凝胶多模态传感器。该凝胶在经历水分子诱导链段重排后，表现出宽温度适应性、优异的拉伸性、良好的湿态粘附性、长期水下环境稳定性以及高的温度敏感性（0.1℃）。这些特性显著拓宽了离子凝胶的应用场景。通过将该传感器与无线蓝牙传输系统集成，团队成功实现了水下传感、通讯和定位功能。此外，该离子凝胶在人体温度实时监测中的表现进一步凸显了其潜在应用价值，为智能可穿戴设备和极端环境监测领域的技术创新提供了重要支持。相关工作以“A robust and adhesive anti-swelling hydrophobic ionogel with prolonged stability for strain and temperature sensors”为题发表在Journal of Materials Chemistry A 上（DOI:10.1039/d4ta06181k, J. Mater. Chem. A, 2024,12, 33734-33745）。西安工程大学孙元娜副教授、李青山副教授为本文共同通讯作者，硕士生张宇为本文第一作者。
图1 离子凝胶示意图
图 2 离子凝胶在不同介质中的粘附性能及粘附机理
图3离子凝胶传感器的水下应用
图4.基于离子凝胶传感器的水下定位系统
图5. 离子凝胶温度传感器
原文链接：
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/ta/d4ta06181k
相关进展
西安工程大学孙元娜/中山大学付俊JMCA：兼具柔韧性、抗溶胀、光敏感和自愈合性能的聚两性离子凝胶传感器用于水下定位和城市内涝预警
复旦大学梁子骐团队 Adv. Mater.：“压电增强热电”离子凝胶及多模态自供电医疗传感器应用
中山大学付俊教授团队 Adv. Mater.：基于Hofmeister效应的强韧、不溶胀两性离子水凝胶传感器用于水下传感
欢迎专家学者提供稿件（论文、项目介绍、新技术、学术交流、单位新闻、参会信息、招聘招生等）至[email protected]，并请注明详细联系信息。高分子科技®会及时推送，并同时发布在中国聚合物网上。
欢迎加入微信群 为满足高分子产学研各界同仁的要求，陆续开通了包括高分子专家学者群在内的几十个专项交流群，也包括高分子产业技术、企业家、博士、研究生、媒体期刊会展协会等群，全覆盖高分子产业或领域。目前汇聚了国内外高校科研院所及企业研发中心的上万名顶尖的专家学者、技术人员及企业家。
申请入群，请先加审核微信号PolymerChina（或长按下方二维码），并请一定注明：高分子+姓名+单位+职称（或学位）+领域（或行业），否则不予受理，资格经过审核后入相关专业群。
