导电弹性体在人造皮肤、电致发光器件、可穿戴设备和微纳发电机等多功能柔性电子器件领域具有明显的优势。弹性体作为一种新型的导电材料,能够探测到拉伸、弯曲、扭转等引起的外界刺激,并将其转化为相应的电阻、电容、电流等电信号。目前,大多数报道的导电凝胶弹性体主要分为水凝胶基和离子凝胶基两种。前者因其优异的机械和电气性能而受到青睐,但由于溶剂容易蒸发而失去了电子器件的功能。后者主要由离子液体(ILs)组成,尽管具有可忽略不计的蒸汽压和非挥发性,但仍有液体泄漏的危险。此外,导电添加剂(如:(如导电聚合物、碳基材料、金属材料)通常被添加到弹性体基体中,以赋予柔性材料卓越的导电性。然而,导电填料的引入伴随着机械性能和电气性能之间的权衡,因为这两种性能在材料系统中经常是矛盾的。因此,制备一种具有良好稳定性、机械性能和电性能的多功能柔性传感器仍然是一个巨大的挑战。
图1. 双网络LFCIg的合成原理及物理性能。
图5. 基于LFCIg的电容式电子皮肤触觉传感系统
该工作以“A Liquid-Free Conducting Ionoelastomer for 3D Printable Multifunctional Self-Healing Electronic Skin with Tactile Sensing Capabilities”为题发表在《Mater. Horiz.》上。文章第一作者是福州大学机械学院-中科院福建物构所联合培养博士吴启锐。通讯作者为中科院福建物构所的黄建仁博士和官轮辉研究员。
该工作得到国家自然科学基金的资助。福州大学机械学院杨晓翔教授对该研究提供了帮助和指导。
原文链接:https://doi.org/10.1039/D3MH00612C
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