多价阴离子协同增韧导电水凝胶

三数量级力学跃升

通过矿化、盐析和离子配位的独特协同，打破水凝胶刚度与韧性此消彼长的典型矛盾。

Luo, Hongmei · Jiang, Lichao · Guo, Yuxin · 李明 · Longyu, Hu · 吴昊 · Cui, Wei · Ran, Rong

Small 2024

参数信息

拉伸强度

26 MPa

杨氏模量

45 MPa

断裂韧性

67.3 kJ m⁻²

技术优势

强度提升三个数量级

仅需在阴离子溶液中浸泡1小时，机械性能即提升三个数量级以上。

打破刚度-韧性矛盾

通过矿化、盐析和离子配位的协同，同时赋予水凝胶高刚度与高韧性。

加工简单快速

只需将凝胶浸泡于阴离子溶液中1小时，即可实现性能飞跃。

应用场景

• 柔性应变传感器：利用其高韧性导电网络实现可靠形变传感。
• 柔性超级电容器：用作高强韧电极基底，制备耐用超级电容器。
• 电子皮肤：其高强韧导电特性适合模仿皮肤力学感知。
• 软体机器人：兼顾柔性与高强度的导电材料，用于驱动或传感。