离子液体|“超能”新材料1+1≥10( 二 )


研究选材是从聚丙烯酸和聚丙烯酰胺的单体开始的 。
最初,王美香把两种材料分开来做 。当把丙烯酰胺溶到离子液体后,产生的凝胶跟她预想的完全不一样,不透明、发白,就像晒干的面条一样特别脆,一碰就断 。随后她又试了丙烯酸,做出来的凝胶则超级软,透明度达到百分百 。
完全就是两种极端!这让她无比兴奋,如果把三者混在一起,会擦出什么样的火花呢?
“把丙烯酰胺和丙烯酸溶到离子液体里,再加入引发剂和交联剂,然后混匀,用高功率紫外灯照射,3分钟就能制作出论文中这种新型混合材料 。”王美香说,“就是这么简单 。”
一步法就这样诞生了 。它为离子液体凝胶研究开启了新世界的大门 。
为实验蓄能,把理论变为现实
王美香在西安交通大学读博期间,一直从事水凝胶研究 。她看到离子液体凝胶材料的巨大潜力,便萌生了调整研究方向的想法 。
2018年12月,王美香在西安交通大学获得材料科学与工程博士学位后,进入北卡罗来纳州立大学Dickey实验室做博士后,主要致力于高机械性能凝胶材料的设计和制备,研究其在可穿戴柔性电子器件、全固态电池以及超级电容器、传感器和驱动器等领域的应用 。
在新的平台,王美香顺利转换到新赛道,开始离子液体凝胶材料研究 。但是,她刚进入北卡罗来纳州立大学,新冠疫情就来了,一下打乱了研究计划 。
学校封闭,无法进入实验室,王美香就利用这段时间查阅文献,为实验蓄能 。在家“闭关”3个月后,终于等来复工的消息,她便一头扎进实验里,每天在实验室待8个小时,把实验过程中看到的现象记录下来,晚上回家查资料分析这些现象的成因 。
幸运的是,这项工作从始至终都比较顺利,这篇论文投给期刊也很快被接收,评审专家都对该成果作了很高的评价 。
“接下来,我们将进行应用方面的拓展,把离子液体凝胶与3D打印技术相结合,用于开发新型柔性机器人 。”王美香说 。
参与这项研究的一共有9位作者,其中华人学者有4位,除了王美香,另外3位分别是论文共同通讯作者、西安交通大学教授胡建,西安交通大学硕士生张鹏尧,以及美国内布拉斯加州大学林肯分校研究助理教授钱文 。(采访人员 张晴丹)
相关论文信息:
【离子液体|“超能”新材料1+1≥10】https://doi.org/10.1038/s41563-022-01195-4

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