离子凝胶是一种由聚合物网络溶胀在离子液体中所形成的凝胶。由于其具有独特的不挥发性、高热稳定性以及良好的离子导电性等特点而受到人们的广泛关注，并在人机交互、软体机器人、能源收集等领域展现出了广阔的应用前景。然而，大多数离子凝胶的力学性能较弱，强度、模量和韧性较低，并且不具有防水性，这严重地限制了它们在复杂条件下的实际应用。
人体皮肤是由硬的胶原纤维支架嵌入柔软的弹性蛋白基质中交织而成。当人体皮肤遭受外力冲击时，软弹性蛋白基质适度变形和硬胶原纤维承受应力集中，从而赋予人体皮肤完美的机械韧性。受此启发，四川大学金勇教授课题组提出了一种一锅原位相分离策略用于构筑坚韧的疏水离子凝胶。具体而言，就是将在疏水离子液体中有溶解度差异的不同疏水单体进行无规共聚来制得疏水离子凝胶。所获离子凝胶内形成含有富溶剂软域和贫溶剂硬域的双相结构，从而协同增强其力学性能。同时，得益于这种特殊的相分离结构，离子凝胶也表现出了温度依赖的透明度和高阻尼特性，使得其在动态图案加密和冲击衰减等领域展现出了应用潜力。
图1. 离子凝胶的制备及相分离示意图。
图2. 离子凝胶的透明度、微观形貌和热分析表征。
图3. 离子凝胶内相互作用和其流变行为表征。
图4. 离子凝胶的力学性能表征。
图5. 离子凝胶在应变传感、动态图案加密和冲击衰减中的应用展示。
该研究成果以题为“In-situ phase separation constructing robust hydrophobic ionogels with multifunction”在《Chemical Engineering Journal》上发表，第一作者为四川大学轻工科学与工程学院博士生周荣，金勇教授为本论文的通讯作者。该项研究也得到了国家自然科学基金及四川省科技支撑计划等项目的资助。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.146840
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