Chem. Commun.：具有柔韧性、导电性的防冻抗干有机水凝胶学术资讯

来源：X一MOL资讯

水凝胶由于其独特的三维结构和优异的溶胀性能被广泛应用于生物医药、电子皮肤、柔性电解质等领域。但是受溶剂体系的影响，多数水凝胶在低温环境下易结晶变硬，高温环境下易变干，从而导致其柔韧性和导电性急剧下降，大大限制了水凝胶在极端环境下的应用。

近日，中南大学化学化工学院的研究人员在化学领域国际期刊Chemical Communications上发表论文。研究人员提出了一种防冻抗干有机水凝胶的设计思路，在远低于0 ℃和高于100 ℃的温度范围内保持其柔韧性和导电性。

图1 防冻抗干PAMPS/PAAm有机水凝胶示意图

本研究的重点是利用乙二醇/氯化锂（EG/LiCl）作为新型的凝胶溶剂体系，以聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸/聚丙烯酰胺（PAMPS/PAAm）双网络水凝胶为模板通过溶剂置换法制备防冻抗干有机水凝胶。该有机水凝胶可以冷却低至-80℃的温度而不会冷冻并保持良好的柔韧性。同时，有机水凝胶加热到120℃的温度仍不会变干并保持良好的柔韧性。

图2. PAMPS/PAAm有机水凝胶在不同温度下的宏观性能

实验发现利用乙二醇/氯化锂溶剂体系制备的PAMPS/PAAm有机水凝胶的断裂应力可达原始水凝胶的3.3倍以上。此外，有机水凝胶在较宽温度范围内展现出良好的导电性能（导电率最高达7.7 S m-1）和电化学传感性能。该研究工作对极端环境下可穿戴传感设备、柔性固态电解质等的设计和应用具有一定的指导意义。

论文第一作者是化学化工学院硕士研究生娄东阳，通讯作者为孙晓毅副教授和李娟副教授，中南大学为唯一完成单位。

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