（文章來源：小材科研）

近年來，隨著先進的仿人智能皮膚技術(shù)的出現(xiàn)，可穿戴傳感器應運而生，由于其在柔性電子領(lǐng)域的巨大應用潛力，受到了廣泛的關(guān)注。特別是可檢測機械變形的柔性應變傳感器在實際應用中獲得了廣泛的興趣。典型的應變傳感器通常是通過集成導電填料，包括金屬納米線、碳納米管和石墨烯制成可彎曲的襯底，以構(gòu)建導電網(wǎng)絡這些應變傳感器通常具有很高的靈敏度來檢測微小的變形，然而，它們通常表現(xiàn)出低的延性和高的電滯滲流網(wǎng)絡。此外，由于其復雜的幾何結(jié)構(gòu)，這些應變傳感器通常具有較低的透明度。

自然的人類皮膚對機械形式的變化和環(huán)境刺激，如溫度和濕度，因此,在一個可穿戴傳感器中實現(xiàn)多重感應是研究人員的追求應變溫度傳感器是典型的雙模傳感器在柔性導電襯底中采用溫度熱敏電阻結(jié)構(gòu)。目前，離子凝膠傳感器作為水凝膠傳感器的替代品引起了廣泛的興趣，因為它是一種很有前途的材料，可以解決易干燥和易凍結(jié)的問題。然而，離子電離層的力學性能較弱，嚴重阻礙了其大規(guī)模應用。

在此，北京化工大學聶俊課題組以1-乙基-3-甲基咪唑氯化銨([EMIM]Cl)為載體，通過聚(羥基丙烯酸酯)(PHEA)互穿網(wǎng)絡制備了一種堅韌的物理交聯(lián)的雙網(wǎng)絡離子凝膠(DN ionogel)。該DN離子凝膠具有良好的機械性能、高透明度、極高的耐溫性和良好的自粘性。優(yōu)越的機電性能使DN離子凝膠成為一種理想的應變傳感器，用于監(jiān)測各種人類活動。此外，DN離子凝膠對溫度具有相當高的敏感性。

本研究采用一種簡單的加熱-冷卻光聚合方法制備物理連接的瓊脂糖/聚(2-羥乙基丙烯酸酯)(瓊脂糖/PHEA)雙網(wǎng)絡離子凝膠。制備的DN離子凝膠具有良好的力學性能性能(700%應變下可達0.37 MPa應力)，透明度高(80%)與寬操作溫度(-30℃~60℃)同步。卓越的機電性能使離子凝膠具有良好的應變感應能力能夠監(jiān)控各種人體動作。此外，還可以使用離子凝膠作為一種具有優(yōu)越的熱靈敏度和快速響應速度的溫度傳感器。因此，從長遠來看，這種高強度離子凝膠的溫度-應變雙模傳感器可潛在地應用于柔性和可拉伸的電子產(chǎn)品中。

總之，該課題組成功合成了一種基于瓊脂糖/PHEA雙網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的新型堅韌的離子凝膠。得益于能量耗散機制的建立在雙網(wǎng)絡中，離子凝膠具有優(yōu)異的拉伸力學性能強度高達0.37 MPa，應變?yōu)?00%。此外，離子凝膠顯示高透明度高，耐高溫，自粘性好?；谄滹@著的機電特性，離子凝膠被作為一種高通量材料應用靈敏的應變傳感器，工作范圍廣，可檢測多種人體行為，包括大的機械形狀，如人體關(guān)節(jié)運動，和小的機械形狀，如人體脈搏。此外，離子凝膠可以監(jiān)測溫度變化具有優(yōu)越的熱靈敏度和快速響應速度。因此，這種離子凝膠可以作為一種高性能的溫度-應變雙模傳感器，具有良好的應用前景承諾在先進的柔性電子領(lǐng)域。
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