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柔性电子产品已被广泛用于各种应用中,例如柔性晶体管,智能传感器,柔性能源收集和存储,柔性显示器和人造皮肤。柔性电子产品与刚性平板显示器相比的主要优势在于,高柔韧性,低成本制造(例如喷墨打印和卷对卷加工)和便宜的基底材料(例如塑料)。然而,柔性电子器件在设备经受大变形(例如,弯曲,扭曲和拉伸)或与曲线表面(例如,人类皮肤)紧密结合的应用中面临挑战,这就促使了可拉伸电子器件的出现。可拉伸电子技术是一种在可拉伸基底之上或通过将电子电路嵌入可拉伸基体中构建电子电路的技术。在过去的十年里,可拉伸电子领域取得了令人兴奋的进步,可拉伸电子器件在生物相容性,可穿戴和顺应性器件中的应用引起了人们极大的兴趣。在这些应用中,具有固有粘合力,韧性和机械柔韧性的柔性可拉伸导体在实现器件柔性可拉伸方面起着至关重要的作用。现有的可拉伸导体主要是导电复合材料:将金属,碳材料和导电聚合物等刚性导体和可拉伸弹性体复合以获得导电性和可拉伸性。这种方法通常可获得高电导率(≈102 S cm-1)。但是,对于上述可拉伸导体而言,导电组分与弹性网络之间的兼容性仍然是一个通常被忽略和难以解决的问题,并且始终导致较差的力学、电学性能。主要是由于导电网络在变形过程中会中断从而在拉伸后对电性能造成不可逆转的损害,同时由于导电网络与可拉伸网络之间弱的相互作用,这就导致力学性能的下降。针对上述问题,本文通过将与聚合物网络具有更好亲和性的离子电解质盐引入聚合物网络,得到了具有优异拉伸性、导电性的可拉伸离子导体。并且由于导电组分和电解质网络的良好兼容性,制备所得的可拉伸导体可确保变形过程中导电相的连续性从而保证拉伸过程中的导电性能。主要研究成果如下:(1)本研究通过两步酯化反应成功合成了两亲小分子DGI。首先通过对Kouichi Naitoh等报道的合成方法进行改进,然后理解反应原理之后,再结合课题组已有的设备以及已有的一些合成经验具体对反应装置、合成方法以及后期的提纯方法进行优化改进之后,最终成功制备得到两亲小分子DGI。然后,我们对所得的DGI样品进行了纯度测试,多项测试结果均显示我们成功得到了DGI,并且同时具有很高的纯度。(2)本研究通过将层状PDGI引入PAAm水凝胶,成功制备了虹彩水凝胶(PDGI/PAAm),由于可见光在周期性层状结构中的布拉格衍射使凝胶表现出鲜艳的结构色,并且该颜色可以通过压缩或拉伸来快速改变。同时,PDGI的引入也使得水凝胶的机械性能得到很大提升。然后,通过将所得的虹彩水凝胶浸泡氯化锂盐溶液,我们成功得到可拉伸的虹彩水凝胶离子导体。最后,基于制备所得的虹彩水凝胶离子导体成功制备了电容式传感器件,并且利用器件监测了不同动作,器件对不同动作、不同力度均表现出了很好的响应性。(3)本研究使用一种简单的一步光聚合方法制备了ICE。所制备的ICE具有多种优势,包括透明,高拉伸性,导电性,并且可以在环境条件下自愈而无需任何外部条件帮助。而且,所制备的ICE显示出优异的稳定性,例如空气稳定性,高温稳定性,粘合稳定性,电化学稳定性。此外,通过共聚策略提高了ICE的电导率。最后,使用共聚ICE制备了触摸传感器,并实现了对四种刺激的特定响应,这意味着该传感器对不同刺激具有很高的选择性。