Recyclable multifunctional ion conductive elastomers for strain/temperature sensors and bioelectrodes

弹性体 材料科学 离子液体 离子电导率 导电聚合物 聚合物 纳米技术 化学工程 电极 复合材料 化学 有机化学 电解质 工程类 物理化学 催化作用
作者
Chuanjiang Zhou,Xiao Song,Wenjuan Xia,Shengjie Liu,Zhaoqiang Wu,Hong Chen
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:489: 151433-151433 被引量:13
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.151433
摘要

Ionic conductive elastomers based on polymerizable deep eutectic solvents (PDES) have shown great application prospects in research fields such as lithium-ion batteries, smart soft materials, and wearable devices. However, most of these materials currently face the challenge of difficult recycling and reuse, resulting in environmental pollution and resource waste. In this work, we introduced PDES made of acrylic acid (AA) and choline chloride (ChCl) into polymerizable ionic liquid monomers [ATAC][TFSI] and prepared a physically crosslinked multifunctional ionic conductive elastomer PIL-PDES through a simple and rapid "one-step" photopolymerization strategy. This elastomer not only has satisfactory mechanical properties (tensile strength: 3.93 MPa, elongation at break: 760 %), high transparency (80 %), strong adhesion (iron: 135 kPa) and rapid self-healing but can also be recycled and reused. Based on the good conductivity of the elastomer (conductivity: 2.49 × 10−3 S/m), it can be used not only as a sensor to monitor human activities and changes in environmental temperature but also as a biological electrode to record human electrocardiogram signals. We believe that due to its superior overall performance and simple preparation method, PIL-PDES has broad potential for practical application in flexible wearable electronic devices.
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