【科研择要】
比年来，人们对可穿着和可拉伸的皮肤活动传感器的兴趣敏捷增进。为了扩大其实用性，传感元件一定正确检测外部刺激；然而，传感器对目的物体的弱粘附性一向是开辟这种有用且通用的设置装备摆设的重要挑衅。
近来，仁荷大学Myungwoong Kim和 Keun Hyung Lee传授团队展示了独立的、可拉伸的和自粘的离子凝胶导体，它们由缔合聚合物网络和离子液体构成，纵然在动态活动时期也能实现传感器和皮肤之间的保形打仗。离子凝胶网络由两种二嵌段共聚物的非共价联合形成，此中相分散的胶束簇通过电晕嵌段之间的氢键相互毗连。由此孕育发生的离子凝胶体现出优秀的粘合特性，包罗 93.3 N m-1 的非常高的剥离力，以及优秀的弹性（断裂应变≈720%）、韧性（≈2479 kJ m-3）、热稳健性（ ≈150 °C）和高离子电导率（≈17.8 mS cm−1 at 150 °C）。这些粘性离子凝胶已乐成应用于可拉伸的皮肤应变传感器作为传感元件。由此孕育发生的设置装备摆设可以正确地监测本领、手指、脚踝和颈部等身材部位的活动，同时连结与皮肤的紧密打仗，这在曩昔利用传统的非粘性离子凝胶是不行能的。相干论文以题为Block Copolymer-Based Supramolecular Ionogels for Accurate On-Skin Motion Monitoring颁发在《Advanced Functional Materials》上。
【主图导读】
图1 a) 网络聚合物的化学布局（poly(tBS-block-(HS-random-MA) or PSHM and poly(tBS-block-(2VP-random-MA) or PSVM)）和 [EMI][TFSI] IL 利用 得到自粘 APN 离子凝胶。b) 胶束簇通过链间氢键联合形成的离子凝胶表示图。c) 照片表现独立的 HV12 离子凝胶具有杰出的拉伸性。
图2 a,b) ATR-FTIR 光谱和 c) 具有差别 PSHM 和 PSVM 浓度比的离子凝胶的 SAXS 模式和拟合效果（实线）。
图3 离子凝胶的电子和机器表征效果。a) 具有差别 PSHM 和 PSVM 比率的 APN 离子凝胶（插图：离子凝胶电容器的横截面表示图）和 b) 在差别温度下的 HV12 凝胶的均匀比电容（玄色）和离子电导率（赤色）。c) 应力-应变曲线（插图：照片表现加载在 UTM 中的离子凝胶）和 d) 提取具有差别比例的两种 BCP 的离子凝胶的韧性值。
图4 离子凝胶粘附性测试效果。a) 分别在程度和垂直偏向拉动附着的 PI 膜得到的离子凝胶的均匀剪切应力（玄色）和剥离力（赤色），b) 用差别基材丈量的均匀剪切应力，以及 c) 照片表现 HV12 凝胶对差别外貌的强附着力，即玻璃（小瓶）、塑料（小瓶盖）、木料（杯盖）、纸 （一次性杯子）、金属（银环）和橡胶（气球）。
图5 应变敏感离子凝胶在机器刺激下引起电阻改变。a) 利用绿色 LED 和 HV12 凝胶的电路，表现了 LED 光强度的改变，以相应施加到离子凝胶的应变。b) ∆R/R0 作为从 HV12 离子凝胶传感器网络的应用应变数据的函数。c) HV12 离子凝胶传感器（样品长度：30 mm）的相应时间丈量，拉伸速率为 50 mm s-1 时应变为 50%。d) 在六种差别菌株（10%、20%、40%、60%、80% 和 100%）下网络的 ∆R/R0 值和 e) 利用自制离子凝胶从离子凝胶传感器记载的 ∆R/R0 值。f) HV12 凝胶传感器在差别温度、100% 应变下退火后网络的相对电阻数据。
图6 照片表现 a) HV12 凝胶的自粘性子，在剥离时没有任何残留物和 b) HV12 凝胶与人体皮肤的保形打仗（通例离子凝胶由 [EMI][TFSI] 中的 P(VDF-HFP) 聚合物构成） 表现打仗不良）。从具有 c) 粘性 HV12 和 d) 非粘性 P(VDF-HFP) 离子凝胶附着在本领上的离子皮肤网络的 ∆R/R0 数据离子皮肤的差别粘附特性。APN离子皮肤的 ∆R/R0数据，毗连到 e) 手指、f) 脚踝和 g) 颈部在差别的动态活动中。
参考文献：
doi.org/10.1002/adfm.202102386
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