離子皮膚具有與天然皮膚相似的感知能力, 能夠監(jiān)測(cè)人體的生理信號(hào)。皮革擁有致密的膠原纖維和豐富的間隙，可以負(fù)載離子凝膠以構(gòu)建離子皮膚。但是，凝膠的高分子網(wǎng)絡(luò)與皮革膠原纖維之間的內(nèi)部結(jié)合力弱和導(dǎo)電率不均勻限制了這類離子皮膚的發(fā)展。因此，開(kāi)發(fā)皮革離子皮膚的關(guān)鍵在于將柔軟的離子凝膠與堅(jiān)硬的皮革骨架有效結(jié)合，并將離子凝膠均勻穩(wěn)定分散在皮革的內(nèi)部間隙中，同時(shí)賦予離子皮膚優(yōu)異的機(jī)械性能和傳感性能。

我校輕工科學(xué)與工程學(xué)院（柔性電子學(xué)院）陳詠梅教授團(tuán)隊(duì)在皮革膠原纖維間的豐富間隙中原位聚合形成聚乙烯醇（PVA）-聚丙烯酰胺（PAM）水凝膠，然后在離子液體（[BMIM][BF4]）中進(jìn)行浸泡處理，通過(guò)多尺度界面設(shè)計(jì)，即宏觀上，離子凝膠與皮革骨架形成穩(wěn)定的物理互鎖結(jié)構(gòu)；介觀上，離子凝膠完全填充膠原纖維間隙并產(chǎn)生體積收縮和相分離；微觀上，在膠原纖維和高分子鏈之間形成大量氫鍵，實(shí)現(xiàn)了離子液體凝膠與皮革的緊密界面結(jié)合，設(shè)計(jì)制備了一種離子凝膠/皮革（VMIL）離子皮膚。此外，離子液體中的陽(yáng)離子和陰離子可以均勻地分散在 PVA-PAM/IL離子凝膠和皮革骨架的網(wǎng)絡(luò)中，在其內(nèi)部構(gòu)建連續(xù)導(dǎo)電通路。該離子皮膚在可穿戴應(yīng)變、溫度和呼吸傳感方面具有應(yīng)用前景。相關(guān)研究成果以“Multiscale Interfacial Designed Ionogel/Leather Ionic Skin for Multimodal Sensing Capability”為題發(fā)表在《Advanced Functional Materials》上，陜西科技大學(xué)陳詠梅教授和西安交通大學(xué)呂建教授為論文的共同通訊作者。

（核稿：劉國(guó)棟 編輯：趙誠(chéng)）