离子皮肤具有与天然皮肤相似的感知能力, 能够监测人体的生理信号。皮革拥有致密的胶原纤维和丰富的间隙，可以负载离子凝胶以构建离子皮肤。但是，凝胶的高分子网络与皮革胶原纤维之间的内部结合力弱和导电率不均匀限制了这类离子皮肤的发展。因此，开发皮革离子皮肤的关键在于将柔软的离子凝胶与坚硬的皮革骨架有效结合，并将离子凝胶均匀稳定分散在皮革的内部间隙中，同时赋予离子皮肤优异的机械性能和传感性能。
我校轻工科学与工程学院（柔性电子学院）陈咏梅教授团队在皮革胶原纤维间的丰富间隙中原位聚合形成聚乙烯醇（PVA）-聚丙烯酰胺（PAM）水凝胶，然后在离子液体（[BMIM][BF4]）中进行浸泡处理，通过多尺度界面设计，即宏观上，离子凝胶与皮革骨架形成稳定的物理互锁结构；介观上，离子凝胶完全填充胶原纤维间隙并产生体积收缩和相分离；微观上，在胶原纤维和高分子链之间形成大量氢键，实现了离子液体凝胶与皮革的紧密界面结合，设计制备了一种离子凝胶/皮革（VMIL）离子皮肤。此外，离子液体中的阳离子和阴离子可以均匀地分散在 PVA-PAM/IL离子凝胶和皮革骨架的网络中，在其内部构建连续导电通路。该离子皮肤在可穿戴应变、温度和呼吸传感方面具有应用前景。相关研究成果以“Multiscale Interfacial Designed Ionogel/Leather Ionic Skin for Multimodal Sensing Capability”为题发表在《Advanced Functional Materials》上，陕西科技大学陈咏梅教授和西安交通大学吕建教授为论文的共同通讯作者。
（核稿：刘国栋 编辑：赵诚）
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