导电水凝胶由于具有良好的导电性和机械柔性，已成为柔性电子领域的一种新型材料。然而，导电水凝胶中大量的水不可避免地会在零度以下冻结，从而会导致其离子传输能力和弹性的降低。近日，天津大学张磊课题组首次提出一种两性离子渗透剂(如甜菜碱、脯氨酸)的仿生抗冻剂，以防止含氯化铵的海藻酸钙/聚丙烯酰胺水凝胶的冻结。作者通过简单的一锅溶剂置换法，两性离子渗透液可以置换水凝胶中的水分子。由于两性离子型渗透液具有优异的抗冻性，因此所得的两性离子渗透液凝胶在-40℃下也能表现出优异的离子电导率(高达约2.7 s·m^-1)，超过了大多数报道值，并且能在较宽的温度范围内(-40~25℃)保持稳定的灵活性。作者制备了两种类型的水凝胶基的柔性电子器件，包括电容传感器和电阻传感器，都可以在-40°C时保持其响应功能。这项工作为制备具有抗冻能力的导电水凝胶提供了一种新的解决方案，可以拓宽柔性电子器件的工作温度范围。更重要的是，两种基于水凝胶的柔性电子器件，包括电容传感器和电阻传感器，可以在40℃下保持其响应功能，这项工作为制造具有抗冻能力的导电水凝胶提供了一种新的解决方案，可以拓宽柔性电子器件的工作温度范围。

Xiaojie Sui, Hongshuang Guo, Pengguang Chen, Yingnan Zhu, Chiyu Wen, Yihang Gao, Jing Yang, Xiangyu Zhang, Lei Zhang. Zwitterionic Osmolyte‐Based Hydrogels with Antifreezing Property, High Conductivity, and Stable Flexibility at Subzero Temperature. Advanced Functional Materials. 2019

DOI: 10.1002/adfm.201907986

https://doi.org/10.1002/adfm.201907986