透明、可拉伸和抗冻的杂化双网络有机水凝胶（英文）

作者：朱李伟; 徐静; 宋建春; 秦明林; 顾士甲; 孙巍^*; 游正伟

来源：Science China-Materials, 2022, 65(08): 2207-2216.

柔性电子产品非常需要具有高透明度和出色回弹性的可拉伸离子导体,但传统的离子导电水凝胶易于干燥和冻结.在此,基于独特的物理和共价杂化交联机制,我们提出了一种新的杂化交联策略,用海藻酸钠(SA)和丙烯酰胺(AM)制备可拉伸和透明的水凝胶(SPH),并通过简单的溶剂置换方法将其转化为有机水凝胶.所得SA-PAM-有机水凝胶(SPOH)表现出出色的综合性能,如优异的抗冻性能(-20℃)、高稳定性(>2天)、高透明度、优异的可拉伸性(～1600%)和高离子电导率(17.1 mS cm-1).因此,由SPOH构筑的摩擦纳米发电机(O-TENG)在10 MΩ的负载下显示出262 mW m-2的瞬时峰值功率密度,并且能有效地收集人体运动产生的机械能来驱动电子手表和发光二极管.此外,O-TENG表现出良好的长期稳定性(2周)和温度耐受性(-20℃).另外,该原料可以通过简单的管状模具法制备成柔性有机水凝胶纤维,该纤维具有高透明度,可用于传输激光.该多功能有机水凝胶具有能量收集和激光传输的应用前景,有望用于可穿戴电子和生物医学领域.

• 单位
  东华大学