厦门大学 袁丛辉/戴李宗 AFM: 通过动态相互作用将溶剂分子锚定到聚合物链，实现宽温度范围、适应性强且反应超快的粘合性有机凝胶

与水凝胶相比，有机凝胶在同时实现生物相容性、令人满意的机械性能、环境适应性粘附能力和快速刺激响应方面面临挑战，因此在柔性和可拉伸电子器件方面的探索较少。本文表明，聚合物网络与有机溶剂之间形成动态共价键和氢键的硼酸酯聚合物有机凝胶可满足上述所有要求。这是通过含硼酸、咪唑盐和酰胺基团的聚合物（名为QBAM）在乙二醇（EG）中凝胶化实现的。聚合物链与EG之间的强相互作用不仅提高了QBAM的韧性，还抑制了EG的挥发，从而使其具有较宽的温度适应性（-10至190 °C）。由于存在大量的氢键和静电作用，QBAM有机凝胶对各种基底都具有很强的粘附性。咪唑盐的存在使QBAM有机凝胶具有良好的离子导电性。用QBAM有机凝胶制造的应变传感器能很好地贴合人体皮肤，具有应变灵敏度高（GF = 9.049）、响应速度快（≈60.4 ms）、循环稳定性好和温度适应性广等优点。这项工作为设计用于皮肤设备的多功能、生物相容性有机凝胶开辟了一条新途径。

图文简介

QBAM有机凝胶的形成示意图

QBAM-4有机凝胶在a )拉伸和b )扭转下的图像。c )拉伸应力-应变曲线，d )屈服强度和应变，e ) QBAM有机凝胶的韧性和断裂伸长率。QBAM-4在f ) 100 %，g ) 200 %和h ) 500 %固定应变下的加载-卸载曲线。

QBAM-4的流变学a )应变，b )频率，c )温度扫描曲线。QBAM-4在d ) 25、e ) 60和f ) 150 ° C下的重量保留率。

QBAM-4在a ) 25和b ) 50 °C下的循环粘附/脱附应力-应变曲线。c ) QBAM-4在不同温度下的重复粘附性能。d ) QBAM-4在0和-10 °C下对玻璃基底的粘附应力-应变曲线。e ) QBAM-4在-10 °C下拉伸时从基底上脱附。f ) QBAM-4在0 °C下的循环粘附/脱附应力-应变曲线。

a)有机凝胶传感器在加载-卸载过程中的响应和恢复时间。b )比较我们的工作(红星)和参考文献的响应时间和拉伸性。c )国际莫尔斯电码表；d )将有机凝胶在手指弯曲变形过程中的短时电阻变化定义为"点"信号，长时电阻变化定义为"划"信号；e )输出莫尔斯电码中的紧急呼叫信号" SOS "；f )输出莫尔斯电码中的消息" I LOVE XMU "。

论文信息

通讯作者：Conghui Yuan, Lizong Dai