Thermoresponsive ionic liquid (TRIL) based hydrogels design, properties, and sensing applications
Thermoresponsieve ionische vloeistof (TRIL)-gebaseerde hydrogels
Thermoresponsieve hydrogels die omkeerbare temperatuursafhankelijke transparantieveranderingen vertonen, hebben steeds meer aandacht gekregen voor toepassingen in medicijnafgifte, zachte robotica, sensing en microfluïdische systemen. Recente studies hebben aangetoond dat thermoresponsieve monomere ionische vloeistoffen (IL's) kunnen worden gepolymeriseerd tot hydrogels om thermoresponsieve poly(ionische vloeistof) (PIL) netwerken te vormen. Gemotiveerd door de afstelbaarheid en het opkomende potentieel van LCST-type ionische vloeistoffen, deed Xia Qiu onderzoek naar het ontwerpen van thermoresponsieve hydrogels op basis van LCST-IL-systemen.
Het ontwikkelen van multifunctionele draagbare apparaten stelt echter strenge eisen waaraan conventionele thermoresponsieve hydrogels vaak niet kunnen voldoen. De geringe mechanische sterkte en slechte geleidbaarheid van deze materialen beperken bredere toepassingen, terwijl hun gevoeligheid voor vervorming hun betrouwbaarheid verder beïnvloedt. In haar proefschrift pakt Qiu deze uitdagingen aan door verschillende hydrogelsystemen te verkennen die thermoresponsieve ionische vloeistoffen, natuurlijke polymeercomponenten en dynamische vernettingsstrategieën integreren om de mechanische robuustheid, functionaliteit en stabiliteit te verbeteren.
Ten slotte ontwikkelde Qiu een multifunctionele thermoresponsieve hydrogel met antivries-eigenschappen, zelfherstellend gedrag, sterke adhesie, optische afstelbaarheid, afbreekbaarheid en betrouwbare rekprestaties. De door Qiu ontworpen thermoresponsieve hydrogels demonstreren een veelzijdige strategie voor het construeren van intelligente hydrogelsystemen die omgevingsaanpassingsvermogen combineren met multifunctionele sensing- en informatieversleutelingsmogelijkheden. Deze materialen tonen significant potentieel voor toepassingen in elektronische huid, slimme monitoringsystemen, mens-machine-interfaces en veilige communicatietechnologieën, en bieden tevens waardevolle inzichten voor de ontwikkeling van duurzame en intelligente zachte elektronische materialen.
Xiaqiu Qiu voerde haar onderzoek uit bij het Zernike Institute for Advanced Materials met financiering van het Chinese Scholarship Council.