用于人机交互系统的低滞后“分子滑轮”离子凝胶

1. 痛点问题

近年来基于离子导电型的凝胶材料受到广泛关注，这类材料广泛应用于可穿戴传感器、仿生离子皮肤以及人机交互等智能医疗领域，特别是在开发快速响应的智能表皮生物电子器件方面发挥着越来越重要的作用。因此，获得高度适形、自粘附、抗菌、室温成型、可在生物组织上直接加工和成型的水凝胶-皮肤界面，是解决需求的关键。

2. 解决方案

基于这一需求，南京大学化学化工学院贾叙东教授、张秋红副教授课题组将分子轮滑（聚轮烷）和离子液体引入到聚丙烯酸酯交联网络中，从而制备出一种兼具优异拉伸性、高回弹性的导电离子凝胶。

3. 竞争优势分析

1) 具有优异的拉伸性(应变550%)和抗疲劳性能(50%应变下10000次循环拉伸裂纹几乎不扩展)，确保传感器件能够长期稳定的使用；

2) 选择与基体相容性较好的离子液体[BMI]+[TFSI]-赋予了凝胶优异的导电性、粘附性，该离子凝胶在1 Hz至100 kHz范围内具有良好的离子电导率（超过0.31 mS·mm-1）；

3) 离子液体赋予分子轮滑中的环糊精更高的滑动自由度，从而降低能量耗散，使得离子凝胶表现出较低的滞后性；

4) 通过粘附性测试以及相关皮肤组织相容性测试，其粘附性满足可穿戴健康电子器件的应用需求，同时良好的皮肤组织相容性也满足在人体体表直接贴敷使用目的。