離子導體有助于生物和非生物之間的信號交換,因此能夠應用于眾多領域。離子導電凝膠存在液體揮發或泄漏的風險。相比之下,干式離子導電彈性體由于其無溶劑的特點,因而在軟離子電子器件應用中顯示出了很高的可靠性。最近的研究表明,刷狀結構可以有效地減少結構弛豫時間,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電性和機械柔韌性。光介導合成是一種簡單有效的聚合物合成方法,其在非導電刷狀聚合物彈性體制備方面已顯示出良好的應用前景,但在合成離子傳導刷狀聚合物方面的應用仍有待探索。
圖1.DICDBNs合成示意圖及性質
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月,結果展示了DICDBNs對Sn、Fe、Al、Zn、Cu等五種金屬均沒有腐蝕性(圖2a上)。作者對合成的DICDBNs進行垂直阻燃測試實驗(圖2b Ⅳ),結果展示了樣品在點燃后迅速熄滅,表明材料具有良好的阻燃性。降解實驗表明,室溫下DICDBNs在硼氫化鈉溶液中25分鐘內完全降解(圖2c)。力學性能顯示,DICDBNs在經歷100次循環拉伸后仍保有初始韌性的83.3%(圖2d,e)。作者展示DICDBNs能夠穩定地粘附在13種不同材料的表面(圖2f),并且定量評估了9種不同基材上的粘合強度。作者研究了DICDBNs的自修復性能,在切斷處紫外光照射8小時后愈合效率達到90.5%(圖2e)。此外,所合成的DICDBNs也能夠應用于應變傳感器和溫度傳感器領域(圖3)。
圖2. DICDBNs的性能
圖3. DICDBNs基應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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