学院新闻内近日，材料与化学工程学院多元分子基表界面化学研究团队以郑州轻工业大学为第一作者单位，在国际化学材料领域高水平学术期刊《Advanced Functional Materials》（影响因子：18.808）发表研究论文“Low-Molecular-Weight Supramolecular-Polymer Double-Network Eutectogels for Self-Adhesive and Bidirectional Sensors”（《用于自粘附和双向传感器的低分子量-超分子聚合物双网络低共熔凝胶》），“河南省特聘教授”刘春森教授为论文通讯作者，材料与化学工程学院研究生梁钰佳为第一作者，全文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202104963。
图1 本文中SP-DN低共熔凝胶的设计研究思路
离子导电低共熔凝胶作为构建柔性电子设备中传统不耐温水凝胶和昂贵的离子液体凝胶的替代品，引起了极大关注。然而，目前的聚合物低共熔凝胶仍存在一些问题，例如缺乏自恢复和自修复、有限的拉伸性和导电性，以及表面自适应粘附力不足，而由小分子通过可逆非共价相互作用自组装的低分子量超分子低共熔凝胶的机械性能和可加工性较差。因此，超分子低共熔凝胶的力学性能需要显著提高才能用于实际应用。
图2 本文中SP-DN低共熔凝胶作为可穿戴应变传感器的应用展示
鉴于此，该研究团队在前期研究工作的基础上提出了一种低分子量超分子-聚合物双网络（SP-DN）策略，以设计制备具有优异自粘附性和宽温度耐受性的高韧性和可拉伸导电的低共熔凝胶。这种基于低分子量超分子-聚合物双网络策略来制造的具有高机械强度和韧性、快速自愈、牢固粘附和宽温度耐受性的低共熔凝胶，可用于高灵敏度和长期稳定准确的检测各种身体运动，有望成为可穿戴自粘附应变传感器的强力发展对象。此外，应变传感器在凸面和凹面皮肤表面以及不规则皮肤变形期间均显示出优异的传感性能，同时在宽温度范围（-40至60°C）内保持出色的机械柔韧性、灵敏的传感性能和良好的耐久性。考虑到低共熔凝胶的优异粘附力和应变引起的电阻变化，研究人员制造了自粘附应变传感器以证明其作为电阻型传感器的潜在应用。该工作为制造具有高环境适应性的下一代软电子设备的机械坚固和功能集成的智能材料提供了一种有前途的设计策略。
相关研究得到了国家自然科学基金委（22072138；21802033；U1904215）和河南省高校科技创新团队计划（20IRTSTHN003）的支持和资助，该项研究成果的发表标志着我院研究生培养质量迈上新台阶。