新型凝胶材料可在潮湿环境长期耐用

中国农业科学院麻类研究所可降解材料开发与利用创新团队与中南大学合作，成功制备出一种性能优异且耐湿的低共熔凝胶，解决了大多数凝胶材料在潮湿环境中容易溶胀或降解的问题。该凝胶材料可在潮湿环境中长期保持完整的机械性能，为多功能传感器及相关应用中的凝胶材料开发提供有效解决方案。相关研究成果近日在线发表于《材料视野》（Materials Horizons）上。

随着材料科学技术的不断发展，新型功能材料的设计和开发成为推动科学技术的重要引擎。其中，凝胶材料已成为可穿戴电子设备的理想选择，尤其是在柔性传感器中。但大多数凝胶材料会在潮湿的环境中溶胀或降解，从而影响其实际使用效果。

上述科研人员通过将丙烯酸单体在疏水性低共熔溶剂（HES）中进行自由基共聚，开发了一种性能优异且长期耐湿的低共熔凝胶。疏水性低共熔溶剂的疏水性能使凝胶在潮湿条件下高度稳定，在30摄氏度和90%相对湿度下吸水率仅为30%。即使在潮湿环境中储存365天后，凝胶仍能保持其拉伸机械性能（保持99.3%的韧性）和维持形状不变。

此外，该凝胶还表现出优异的粘附性能、抗菌性能等。由该凝胶制成的传感器对应变、压力和温度表现出高灵敏度，在潮湿环境中表现出出色的耐用性。实验表明，该凝胶应用的可穿戴设备传感器能够实时监控人体各种活动，并提供稳定的信号输出。

据介绍，该研究为长效、功能性低共熔凝胶材料的发展和应用奠定基础。研究得到中国农业科学院科技创新工程项目、国家麻类产业技术体系项目等项目支持。

相关论文信息：https://doi.org/10.1039/D5MH01293G