有機(jī)硅基柔性材料廣泛應(yīng)用于柔性電子、生物醫(yī)學(xué)、5G智能設(shè)備、機(jī)械、光學(xué)、軟體機(jī)器人等眾多前沿領(lǐng)域。然而，傳統(tǒng)的有機(jī)硅基柔性材料的制備工藝都不可避免地遇到合成時(shí)間長(zhǎng)、所需能耗高以及使用對(duì)環(huán)境污染的有機(jī)溶劑等問(wèn)題，亟需開(kāi)發(fā)一種簡(jiǎn)單、高效、清潔的制備策略來(lái)助力有機(jī)硅基柔性材料生產(chǎn)技術(shù)的豐富與發(fā)展。
針對(duì)上述問(wèn)題，本工作提出了一種利用焦耳熱化學(xué)的方法在數(shù)秒內(nèi)超快、普適性制備結(jié)構(gòu)可控、成分可調(diào)的有機(jī)硅基柔性材料的新策略。通過(guò)使用水作為唯一的造孔劑及良好的焦耳熱能載體，避免使用常規(guī)對(duì)環(huán)境有害的多孔模板，達(dá)到綠色、安全、可控的生產(chǎn)技術(shù)革新。其中，有機(jī)硅基柔性材料的原位聚合機(jī)制以及多孔結(jié)構(gòu)構(gòu)筑的內(nèi)在動(dòng)力學(xué)也被充分研究。并且，基于優(yōu)化結(jié)構(gòu)的柔性材料所制備得到的柔性電容式壓力傳感器，具有使用范圍寬、響應(yīng)快、長(zhǎng)期耐用、寬工作溫度以及多種介質(zhì)適用性等優(yōu)勢(shì)，有效地應(yīng)用于人體信號(hào)運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)以及極端環(huán)境下的無(wú)線(xiàn)人機(jī)交互。此項(xiàng)工作，為更多柔性聚合物材料的合成開(kāi)發(fā)和更廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景提供了借鑒，具有重要的科學(xué)研究意義和工程應(yīng)用價(jià)值。
圖1、焦耳熱化學(xué)超快制備有機(jī)硅基柔性材料機(jī)理示意圖
相關(guān)研究成果以“Ultrafast universal fabrication of configurable porous silicone-based elastomers by Joule heating chemistry”為題發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)期刊PNAS上，本文第一單位為西北工業(yè)大學(xué)柔性電子研究院，博士生徐峰和張洪健為該論文的共同第一作者，通訊作者為朱紀(jì)欣教授。上述工作得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金等經(jīng)費(fèi)的支持。
文章鏈接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2317440121
（文字：徐峰 審核：王學(xué)文）
