竹材增强离子凝胶

高强韧 · 透明 · 粘附传感

利用天然竹片模板构建具有光学/力学各向异性和粘附性的多功能离子凝胶，突破传统离子凝胶强度与功能局限

王开立 · Chi, Zhang · Yijia, Zhang · Yuanci, Cai · Fanxi, Nie · 董友明 · 李建章 · 刘晓蓉

Composites Part A: Applied Science and Manufacturing 2026

具体参数

纵向拉伸强度

{'zh': '53.01', 'en': '53.01'} MPa

韧性

{'zh': '2.94', 'en': '2.94'} MJ·m⁻³

透光率

{'zh': '86.04', 'en': '86.04'} %

雾度

{'zh': '88.49', 'en': '88.49'} %

界面粘附强度

{'zh': '278.63', 'en': '278.63'} kPa

离子响应时间

{'zh': '0.26', 'en': '0.26'} s

技术优势

高强高韧

利用脱木质素竹子保留天然定向多孔结构，结合离子液体聚合物网络填充，形成多尺度化学与结构增强机制。

粘得牢

界面粘附强度高达 278.63 kPa，得益于离子液体与基材的强相互作用，可用于自粘附传感器或柔性贴片。

响应快

离子响应时间仅 0.26 s，能够实时捕捉人体运动信号，适合动态监测。

应用场景

• 柔性传感器：利用离子电导率变化感知形变，直接用作自粘附柔性传感贴片，无需额外胶粘层。
• 运动监测：0.26 s 响应时间实时捕捉关节弯曲等人体运动，输出稳定电信号识别动作。
• 电子皮肤：高透光、高雾度、可粘附，可贴附于皮肤模拟触觉感知，兼具光学舒适性。
• 智能穿戴：柔性、透明、自粘，可集成到衣物或直接贴肤，作为可穿戴运动或健康监测器件。
• 仿生材料：以天然竹片为模板，保留定向多孔结构，模仿生物组织多尺度增强原理构建。