En gel der ikke går i stykker eller tørrer ud

Forskere har udviklet en meget robust gel, der indeholder store mængder ionisk væske. Forskerholdet blev ledet af professor MATSUYAMA Hideto og adjunkt KAMIO Eiji (Kobe University Graduate School of Science, Center for Membran- og Filmteknologi). Disse resultater blev offentliggjort den 8. november i Avancerede materialer .

Ionisk væske er et stof fremstillet udelukkende af ioner, og det har unikke egenskaber – f.eks. det fordamper ikke ved normale temperaturer[W1] [K2]  eller tryk, og den har høj termisk stabilitet. Geler, der indeholder ionisk væske, er kendt som iongeler. Med de samme egenskaber som ioniske væsker, samt deres evne til at bevare flydende form, de kan potentielt bruges som elektrolytter til genopladelige batterier og som membraner til gasseparation. Imidlertid, den lave mekaniske styrke af typiske iongeler begrænser deres praktiske anvendelser.

Forskerholdet skabte et dobbelt netværk inden for ionisk væske, at kombinere et netværk af uorganiske silicapartikler med et netværk af organiske polymerer. Dette forbedrede iongelens modstandsdygtighed dramatisk, og gelen, som de udviklede, kan modstå mere end 25 MPa trykspænding uden at gå i stykker. Styrken af ​​den nyudviklede robuste iongel stammer fra det specielle gennemtrængende dobbeltnetværk. Når der påføres stress på gelen, det sprøde silicapartikelnetværk bryder og spreder den belastede energi. Den fysiske interaktion mellem silicapartiklerne gør det muligt for netværket at genvinde sig selv.[K3]  Det meste af den ioniske væske indeholdt i gelen fordamper ikke, så den kan opbevares i en stabil tilstand i lang tid. Selv at udsætte den for et højtemperaturvakuum skader ikke dens ydeevne, så den kan også bruges i højtemperaturområder.

Gelen opnået fra denne forskning kunne bruges i CO2-separationsmembraner eller som elektrolytter til genopladelige batterier. Vores forskerhold vil samarbejde med virksomheder for at finde praktiske anvendelser for denne gel. De vil også fortsætte med at analysere styrkelsesmekanismen mere detaljeret, og sigte efter en højere ydeevne, stærkere gel ved at designe det perfekte netværk.