離子導(dǎo)體有助于生物和非生物之間的信號(hào)交換,因此能夠應(yīng)用于眾多領(lǐng)域。離子導(dǎo)電凝膠存在液體揮發(fā)或泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。相比之下,干式離子導(dǎo)電彈性體由于其無(wú)溶劑的特點(diǎn),因而在軟離子電子器件應(yīng)用中顯示出了很高的可靠性。最近的研究表明,刷狀結(jié)構(gòu)可以有效地減少結(jié)構(gòu)弛豫時(shí)間,使刷狀聚合物具有集中的電荷載體和高鏈遷移率,從而賦予材料以良好的離子導(dǎo)電性和機(jī)械柔韌性。光介導(dǎo)合成是一種簡(jiǎn)單有效的聚合物合成方法,其在非導(dǎo)電刷狀聚合物彈性體制備方面已顯示出良好的應(yīng)用前景,但在合成離子傳導(dǎo)刷狀聚合物方面的應(yīng)用仍有待探索。
圖1.DICDBNs合成示意圖及性質(zhì)
所合成的DICDBNs顯示出諸多性能(圖2)。作者將DICDBNs粘附于不同種類的金屬上放置一個(gè)月,結(jié)果展示了DICDBNs對(duì)Sn、Fe、Al、Zn、Cu等五種金屬均沒(méi)有腐蝕性(圖2a上)。作者對(duì)合成的DICDBNs進(jìn)行垂直阻燃測(cè)試實(shí)驗(yàn)(圖2b Ⅳ),結(jié)果展示了樣品在點(diǎn)燃后迅速熄滅,表明材料具有良好的阻燃性。降解實(shí)驗(yàn)表明,室溫下DICDBNs在硼氫化鈉溶液中25分鐘內(nèi)完全降解(圖2c)。力學(xué)性能顯示,DICDBNs在經(jīng)歷100次循環(huán)拉伸后仍保有初始韌性的83.3%(圖2d,e)。作者展示DICDBNs能夠穩(wěn)定地粘附在13種不同材料的表面(圖2f),并且定量評(píng)估了9種不同基材上的粘合強(qiáng)度。作者研究了DICDBNs的自修復(fù)性能,在切斷處紫外光照射8小時(shí)后愈合效率達(dá)到90.5%(圖2e)。此外,所合成的DICDBNs也能夠應(yīng)用于應(yīng)變傳感器和溫度傳感器領(lǐng)域(圖3)。
圖2. DICDBNs的性能
圖3. DICDBNs基應(yīng)變傳感器與溫度傳感器
論文信息:
Versatile Light-Mediated Synthesis of Dry Ion-Conducting Dynamic Bottlebrush Networks with High Elasticity, Interfacial Adhesiveness, and Flame Retardancy
Yu Tan, Huan Chen, Wenbing Kang, and Xu Wang*
Cite this by doi: 10.1021/acs.macromol.2c01234
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王旭課題組主頁(yè):http://cis.sdu.edu.cn/wang_lab/cn/index.htm
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