离子凝胶膜是一类很有前途的柔性导体材料，广泛应用于柔性电子、智能机器人和人工智能等领域。传统的离子凝胶膜制备涉及浸渍、溶解、铺装、调湿、脱气等操作，费时费力且凝胶膜厚度、形貌、数量可控性很低。
近期，一个由美国德克萨斯大学奥斯汀分校工程师领导的研究小组在这方面取得了突破。据悉，他们受到了“牛奶加热表面形成牛奶皮”的启发，研发了一种通用的溶剂诱导凝胶膜剥离策略，可以实现简单快速的生产制造。
据悉，通过诱导调控生物大分子自组装行为，他们实现了快速、可靠、可重复制备具有可调形状和厚度的离子凝胶膜。这种方法可能会导致传感器、电池、机器人等领域的创新。最新研究成果已于近期发表在了《自然合成》杂志上。
具体而言，通过将可持续的生物质材料浸入特定的溶剂中，分子自然会在材料边缘排列成功能薄膜，这些薄膜可以很容易地用镊子取出。
研究人员说，“在奶皮效应中，牛奶被加热时，外层会形成一层薄膜。我们受到这种现象的启发，并在不同的材料中探索它，以生产易于分离的多功能凝胶膜。”
据了解，这些凝胶是由离子液体包围的聚合物网络组成的。它们在结构上与水凝胶相似，但电离层的结构刚性较低，给离子提供了更多的活动空间。
因此，它们具有高导电性和高灵敏度。它们很有可能成为传感器或可穿戴电子产品的一部分，可以更准确地跟踪运动、心跳和健康监测的其他方面。它们甚至可以作为固态电池的电解质，它们更加安全，离子可以来回穿梭，以方便充电和放电。
研究人员表示，这项研究的主要创新在于新的制造工艺，它适用于许多不同的材料。该工艺可以高速、低成本地重复数百次或数千次。而且薄膜可以很容易地根据需要调整厚度和形状，或涂覆在其他材料上。
“这种简单而有效的溶剂诱导自组装方法确实允许从不同的可持续生物质材料（包括纤维素、壳聚糖、丝素蛋白、瓜尔胶等）快速、可扩展地生产2D功能聚合物薄膜，”他们补充道。
他们还表示，他们希望其他研究人员能够采用这项技术，并将其用于各种技术。展望未来，研究团队将进一步优化机械性能，为可穿戴电子产品、智能机器人和人工智能等下一代技术提供更多应用和先进功能。