AI、柔性電子及傳感器均將受益！新工藝可超快制造離子凝膠膜……-全球聚看點

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財聯社5月18日訊（編輯 黃君芝）離子凝膠膜是一類很有前途的柔性導體材料，廣泛應用于柔性電子、智能機器人和人工智能等領域。傳統的離子凝膠膜制備涉及浸漬、溶解、鋪裝、調濕、脫氣等操作，費時費力且凝膠膜厚度、形貌、數量可控性很低。

近期，一個由美國德克薩斯大學奧斯汀分校工程師領導的研究小組在這方面取得了突破。據悉，他們受到了“牛奶加熱表面形成牛奶皮”的啟發，研發了一種通用的溶劑誘導凝膠膜剝離策略，可以實現簡單快速的生產制造。

據悉，通過誘導調控生物大分子自組裝行為，他們實現了快速、可靠、可重復制備具有可調形狀和厚度的離子凝膠膜。這種方法可能會導致傳感器、電池、機器人等領域的創新。最新研究成果已于近期發表在了《自然合成》雜志上。

具體而言，通過將可持續的生物質材料浸入特定的溶劑中，分子自然會在材料邊緣排列成功能薄膜，這些薄膜可以很容易地用鑷子取出。

研究人員說，“在奶皮效應中，牛奶被加熱時，外層會形成一層薄膜。我們受到這種現象的啟發，并在不同的材料中探索它，以生產易于分離的多功能凝膠膜。”

據了解，這些凝膠是由離子液體包圍的聚合物網絡組成的。它們在結構上與水凝膠相似，但電離層的結構剛性較低，給離子提供了更多的活動空間。

因此，它們具有高導電性和高靈敏度。它們很有可能成為傳感器或可穿戴電子產品的一部分，可以更準確地跟蹤運動、心跳和健康監測的其他方面。它們甚至可以作為固態電池的電解質，它們更加安全，離子可以來回穿梭，以方便充電和放電。

研究人員表示，這項研究的主要創新在于新的制造工藝，它適用于許多不同的材料。該工藝可以高速、低成本地重復數百次或數千次。而且薄膜可以很容易地根據需要調整厚度和形狀，或涂覆在其他材料上。

“這種簡單而有效的溶劑誘導自組裝方法確實允許從不同的可持續生物質材料（包括纖維素、殼聚糖、絲素蛋白、瓜爾膠等）快速、可擴展地生產2D功能聚合物薄膜，”他們補充道。

他們還表示，他們希望其他研究人員能夠采用這項技術，并將其用于各種技術。展望未來，研究團隊將進一步優化機械性能，為可穿戴電子產品、智能機器人和人工智能等下一代技術提供更多應用和先進功能。

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