离子传输是生物体内信息传递和能量转换的重要途径，离子凝胶材料因其内在的生物相容性、透明性和形状适应性，在人造皮肤和人造肌肉中受到广泛关注。与传统的块状和薄膜状离子凝胶材料相比，离子凝胶纤维具备离子凝胶和纤维结构的组合优势，易于加工、编织和集成到纺织品中，适应纺织品复杂结构和不规则曲面，用于构筑高灵敏及可拉伸传感器。然而，制备同时具有优异机械强度和离子导电性的离子凝胶纤维仍具有很大挑战，这主要由于配制同时具有高聚合物含量、高离子浓度和理想纺丝粘度的纺丝溶液存在巨大困难。

  近期，东华大学丁彬/李召岭研究团队受动物液晶纺丝方法启发，从向列相纤维素液晶溶液中制备纤维素离子凝胶纤维（CIFs）。由于纤维素链体积排斥效应导致的分子链自排列，向列相纺丝溶液即使在高聚合物浓度下仍具有稳定的挤出粘度。所得CIFs显示出高机械强度（14.6 MPa）、高韧性（19.74 MJ m^-3）、优异延展性（308.9%）和离子电导率（2.38 S m^-1）。

  相关研究进展以Highly Robust Cellulose Ionotronic Fibers Via Biomimetic Liquid-Crystalline Spinning for Energy Harvesting and Humidity Sensing为题发表在《Advanced Functional Materials》上。

图1. 高强韧纤维素离子凝胶纤维的仿生结构设计及制备

  此外，由于CIFs具有优异的离子电导性能和湿度敏感性，可将其应用于人体运动能量收集和环境湿度响应，表现出突出的能量收集效率、快速动态响应及出色的感应稳定性，在生理信号监测和呼吸监测方面具有独特优势。同时，CIFs具有出色的生物相容性、生物降解性和环境兼容性。总之，这项工作为高性能纤维素离子凝胶纤维的简单、高效制备及多场景特效应用提供了新思路，突显了其在可持续智能可穿戴领域的巨大潜力。

图2. 高强韧纤维素离子凝胶纤维的湿度响应及其呼吸监测

  原文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.76733