变色龙皮肤具有天然适应性,可以感知环境变化,并通过操纵离子转导和光子纳米结构将感知转化为生物电信号和光学信号。受此启发,天津大学王玲报道了基于将富氟离子液体(FIL)和具有螺旋纳米结构的溶胀自组装纤维素纳米晶体(CNC)膜制备了新型仿生离子皮肤。
本文要点
(1)通过将富氟离子液体(FIL)渗透到具有螺旋纳米结构的溶胀自组装纤维素纳米晶体(CNC)膜中,明智地设计和制备具有良好离子导电性的仿生机械变色手性向列纳米结构膜。
(2)值得注意的是,丙烯酸2-羟基乙酯的引入显著增强了疏水性FIL和亲水性CNCs的相容性。当用作实时监测人体运动的仿生离子皮肤时,所得的FIL–CNC纳米结构薄膜表现出优异的机械变色性、良好的离子导电性和出色的光/电双信号传感性能。
(3)由于FIL的集成,CNCs手性液晶纳米结构的水下稳定性显著增强。因此,FIL–CNC纳米结构薄膜可实现水下接触/非接触传感模式和加密信息传输。这项研究可以为仿生多功能人工皮肤和新兴交互设备的发展提供深刻的见解,这些设备可以在可穿戴离子电子学、人机交互和智能机器人中找到重要的应用。
Xiang Li, et al. Mechanochromic and Conductive Chiral Nematic Nanostructured Film for Bioinspired Ionic Skins. ACS Nano. 2023
DOI:10.1021/acsnano.3c04199
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c04199