刺激增强纤维素-蛋白离子凝胶

高温85°C强度超15MPa

一种基于黄瓜藤缠绕仿生结构的超分子增强离子凝胶，同时实现高强度、宽温域耐受和可回收性。

Xin, Li · Haibo, Jiang · Yang, Zhang · Qian, Long · Jiang, Geyuan · Zeng, Suqing · 周建飞 · 赵大伟

Advanced Functional Materials 2024

具体参数

室温拉伸强度

{'zh': '30', 'en': '30'} MPa

高温拉伸强度（85 °C）

{'zh': '15', 'en': '15'} MPa

低温拉伸强度（−20 °C）

{'zh': '10', 'en': '10'} MPa

技术优势

室温强度突破30 MPa

纤维素与大豆蛋白分子通过超分子缠结形成类似黄瓜藤的卷须结构，极大增强力学性能。

高温强度不掉线

该超分子网络在85 °C下仍能保持高强度，使凝胶在高温环境中可靠运行。

耐寒低至−20 °C

在−20 °C下拉伸强度仍超10 MPa，兼具优异的低温耐受性。

可回收，绿色环保

该生物基离子凝胶具有优异的可回收性、再加工能力、形状定制性，并可完全生物降解。

应用场景

• 电子皮肤基底：高强度、宽温域和柔韧性满足电子皮肤在机械传感和极端环境下的使用要求。
• 可穿戴生物电子：优异的生物相容性和可降解性确保可穿戴设备的安全性和环保性。
• 软体机器人传感：可定制形状和高强度保证软体机器人传感器在反复形变下的耐久性。
• 高强离子导电水凝胶替代：全面超越传统离子凝胶的力学性能，替代水凝胶作为高负载场景的导电材料。