受自然界动态结构颜色的启发,离子胶体光子复合材料(ICPCs)为先进传感应用提供了同步光电响应。然而,它们的实际应用受到环境不稳定的阻碍。近日,华中科技大学张连斌开发了具有同步光电双响应能力的ICP。
本文要点:
1) 这些ICP是通过热压聚(2,2,3,4,4,4-六氟丙烯酸丁酯)(PHFBA)接枝的二氧化硅胶体颗粒制备的,这些胶体颗粒掺杂了1-乙基-3-甲基咪唑鎓双(三氟甲基磺酰基)亚胺([EMIM]+[TFSI]−)离子液体(IL),通过表面引发的原子转移自由基聚合合成。所得ICPCs具有良好的机械性能、高离子电导率(≈10−4 S m−1)和鲜艳的结构颜色。它们表现出显著的双光电响应,机械色度灵敏度为1.64 nm%−1(≈80 nm波长偏移)。
2) 固有的疏水性PHFBA基质、可忽略的IL蒸气压和PHFBA中C─F键之间的稳健离子偶极相互作用和[EMIM]+[TFSI]−的咪唑鎓阳离子赋予ICPCs卓越的环境稳定性。这些ICP在极端温度(-25°C和100°C)、湿度变化(20%和99%相对湿度)以及在各种介质中浸泡14天(包括水、酸性/碱性溶液(pH 1/13)、海水和己烷)下保持稳定的双响应性能。作为概念验证,ICPC用作水下柔性传感器,为关节运动监测和莫尔斯电码通信提供了实时光电反馈,为智能可穿戴电子设备提供了多功能平台。

Xiujuan Zhang et.al Environmental-Tolerant Ionic Colloidal Photonic Composites via Ion-Dipole Interactions for Synchronized Optical-Electrical Dual-Response Underwater Flexible Sensing Adv. Functional Mater. 2025
https://doi.org/10.1002/adfm.202519125
















