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南林周曉燕教授、陳敏智副教授團(tuán)隊(duì)AFM：一種酚醛樹脂增強(qiáng)的可拉伸的雙網(wǎng)絡(luò)低共熔溶劑凝膠及其在多環(huán)境下的傳感應(yīng)用

2023-05-19 來源：高分子科技

關(guān)鍵詞：酚醛樹脂高強(qiáng) 多響應(yīng) 雙網(wǎng)絡(luò) 低共熔溶劑離子凝膠

離子凝膠以其獨(dú)有的柔性和導(dǎo)電性，在傳感領(lǐng)域展現(xiàn)了廣闊的應(yīng)用前景。近年來，研究人員為提高離子凝膠力學(xué)性能，在雙網(wǎng)絡(luò)增韌離子凝膠的構(gòu)筑方面開展了大量工作。其中，雙網(wǎng)絡(luò)的選擇及兩者之間的相互作用的調(diào)節(jié)，對(duì)提高凝膠的多種環(huán)境條件下的適應(yīng)性、拓展傳感應(yīng)用領(lǐng)域至關(guān)重要。

近日，南京林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院周曉燕教授、陳敏智副教授研究團(tuán)隊(duì)采用簡(jiǎn)單的酚醛復(fù)合策略，設(shè)計(jì)了一種具有高強(qiáng)多響應(yīng)型特征的雙網(wǎng)絡(luò)低共熔溶劑離子凝膠（PAA-RF DN gel）。利用酚醛樹脂與聚丙烯酸之間的氫鍵相互作用構(gòu)筑一種獨(dú)特的雙網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)結(jié)構(gòu)，凝膠在拉伸和壓縮形變中表現(xiàn)出優(yōu)異的機(jī)械特性，拉伸模量、壓縮模量和韌性分別達(dá)到1.04MPa、10.63MPa和1.07MJ m^-3。該凝膠同時(shí)具有光熱效應(yīng)、抗溶脹能力以及阻燃性，可在寬溫度范圍（-20~90℃）、寬濕度范圍（55-90%RH）、水下、甚至火災(zāi)等環(huán)境中，作為應(yīng)變、溫度、光、濕度等多重刺激的高靈敏傳感器件。該研究工作為雙網(wǎng)絡(luò)離子凝膠中剛性網(wǎng)絡(luò)的選擇提供新的思路，也為性能優(yōu)異的多功能傳感器的開發(fā)提供了新的策略。該工作以“Tough and Stretchable Phenolic-Reinforced Double Network Deep Eutectic Solvent gels for Multifunctional Sensors with Environmental Adaptability”為題發(fā)表在《Advanced Functional Materials》上（DOI：10.1002/adfm.202303381）。文章第一作者為南京林業(yè)大學(xué)碩士研究生全琦，周曉燕教授和陳敏智副教授為通訊作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的支持。