基于高透明、可拉伸离子凝胶的多功能传感器

作者：孙利杰; 黄洪飞; 郭一凡; 孙巍^*; 管清宝^*; 游正伟

来源：东华大学学报(自然科学版), 2021, 47(04): 7-26.

DOI：10.19886/j.cnki.dhdz.2021.0151

• 离子凝胶
• 电阻式传感器
• 电容式传感器
• 高透明
• 可拉伸

采用自由基聚合法,将单体3-[N,N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙烷-1-磺酸内盐(DMAPS)、丙烯酸(AA)与离子液体1-乙基-3-甲基咪唑二氰胺([EMI][DCA])在紫外光下一步法制备离子凝胶。利用傅里叶红外光谱(FTIR)对离子凝胶的结构进行表征,采用热失重分析仪(TGA)和差示扫描量热仪(DSC)进行热学性能表征,利用电子万能试验机测试其力学性能,并通过数字万用表与LCR数字电桥分别测试离子凝胶的应变和压力传感性能。结果表明:合成的离子凝胶表现出高透明度、高拉伸性(断裂伸长率约为650%)和高离子电导率(约为1.31mS/cm)的特点;通过循环拉伸和压缩试验表明该离子凝胶具有良好的弹性;离子凝胶作为电阻式传感器,对不同应变的传感表现出高灵敏度和稳定性,由该离子凝胶构建的电容式传感器能够有效地感知压力。

• 单位
  聚合物分子工程国家重点实验室; 复旦大学; 纤维材料改性国家重点实验室; 东华大学