El grupo Smart Polymer Materials dirigido por el profesor Chen Tao en el Instituto de Tecnología e Ingeniería de Materiales de Ningbo (NIMTE) de la Academia de Ciencias de China (CAS) ha desarrollado un ionogel totalmente hidrofóbico que permite sensores y comunicadores subacuáticos portátiles de alta eficiencia en el agua. operaciones. El estudio fue publicado en Materiales Horizontes .

La tecnología de detección subacuática portátil es indispensable para la operación subacuática, como la exploración de recursos marinos, rescate subacuático y construcción subacuática, debido a su papel crucial en garantizar la seguridad y mejorar la eficiencia de la operación mediante la detección de diversas señales.

Gracias a sus ventajas en propiedades mecánicas sintonizables, biocompatibilidad y multifuncionalidad, El gel conductor de iones se encuentra entre los materiales más prometedores para los sensores portátiles en condiciones de baja humedad. Sin embargo, debido a la inestabilidad del gel conductor de iones en entornos de alta humedad a largo plazo, El desarrollo de sensores portátiles utilizados en la detección subacuática basados ​​en el gel conductor de iones sigue siendo un desafío.

En este estudio, Los investigadores de NIMTE desarrollaron un ionogel conductor de iones totalmente hidrofóbico mediante la polimerización en un solo paso de monómeros hidrofóbicos en un disolvente de IL hidrofóbico.

Como sensor subacuático portátil, el ionogel preparado mostró una excelente estabilidad bajo el agua a largo plazo. La barrera de difusión basada en una estructura totalmente hidrófoba le otorgó una excelente capacidad anti-hinchamiento y suprimió la difusión de iones de manera efectiva. Las buenas propiedades hidrofóbicas mejoraron la adhesión del ionogel en el ambiente submarino al destruir la capa de hidratación.

Adicionalmente, el ionogel preparado mostró una alta sensibilidad, amplio rango de deformación, capacidad de respuesta y durabilidad superiores. Como demostración, Puede detectar con precisión los movimientos corporales de la vida humana y acuática en el complejo entorno submarino. mostrando el potencial de aplicación en el campo de la vigilancia de la postura y la investigación biológica.

En virtud del principio de codificación del código Morse, Se propuso un comunicador subacuático simple y eficiente haciendo coincidir el estado de flexión de los dedos con los significados específicos ("puntos" y "guiones") y monitoreando estos movimientos de flexión de los dedos debajo del agua. A través de la combinación continua de estado de flexión de dedos, una serie de mensajes subacuáticos se pueden entregar de manera eficiente.

El ionogel totalmente hidrofóbico muestra un gran potencial en aplicaciones marinas debido a su excelente rendimiento de detección y comunicación bajo el agua. y también proporciona una ruta fácil y eficaz para desarrollar sensores y comunicadores subacuáticos portátiles de próxima generación.