透明自修复防冻离子凝胶

自修复且高透明

由富氟离子液体与氟碳弹性体构成，集高透明、防冻、可拉伸与自修复于一体，使单层摩擦纳米发电机和触摸面板摆脱传统多层堆叠结构。

Xia, Yifan · Zhu, Yan · Xinrong, Zhi · Guo, Wenyu · Yang, Biao · Zhang, Siyu · Mingyuan, Li · 王辛 · 盘朝奉

Advanced Materials 2023

具体参数

透明度

{'zh': '90', 'en': '90'} %

防冻温度

{'zh': '253', 'en': '253'} K

拉伸性

{'zh': '600', 'en': '600'} %

输出功率密度

{'zh': '200', 'en': '200'} mW/m²

工作稳定性

{'zh': '1', 'en': '1'} year

技术优势

单层简化

凝胶同时作为介电层和电极，省去传统多层堆叠结构和刚性电极，简化器件制造。

严寒下可用

防冻性能使器件在 -20 °C 的低温下仍能工作，拓展了低温环境应用。

可反复自修复

受损后能反复自修复，延长使用寿命并提高可靠性。

能量收集与传感一体

同一凝胶用于生物力学能量收集和触摸面板，实现无源人机交互与无线控制。

应用场景

• 摩擦纳米发电机：实现单层结构高输出能量收集，免去多层堆叠制造复杂性。
• 柔性电子：提供透明、可拉伸、抗冻的传感介质，适配柔性设备形态。
• 电子皮肤：作为表皮触摸面板，利用人体天线效应实现书写与游戏输入。
• 自供电传感器：将生物力学能量转换为电信号，实现无外部电源的自供电控制。