吉大孙俊奇AM：用于智能窗户的自粘自愈合热致变色离子凝胶

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目前用于智能窗户的热致变色材料仍面临机械和环境稳定性差、太阳能调制能力不理想、透明度低等挑战。在此，我们报道了通过将二元离子液体(ILs)加载到合理设计的具有可逆和多个氢键的酰基氨基脲(ASCZ)部分的自愈合聚脲(脲)中，第一个具有良好的机械和环境稳定性、防雾能力、透明度和太阳调制能力的自愈合热致变色离子凝胶，并证明了其作为可靠和长寿命的智能窗户的可行性。自愈合热致变色离子凝胶可以在透明和不透明之间切换，而不泄漏或收缩，这是由约束的可逆相分离的ILs在离子凝胶内。在已报道的热致变色材料中，该离子凝胶具有最高的透明度和太阳调制能力，在经历1000次转变、拉伸和弯曲后，在-30°C、60°C、90% RH和真空环境下保存2个月后，仍能很好地保持这种优异的太阳调制能力。在ASCZ部分之间形成高密度氢键有助于提高离子凝胶的机械强度，并允许热致变色离子凝胶自发愈合其损伤，并在室温下完全回收而不损失热致变色能力。

图文简介

(a) SPUx合成路线。(b) SPUx/yILz离子凝胶LCST行为机理示意图。(c) SPU1.2/30%IL0.5离子凝胶从(1)20°c加热到(2,3)40°c 24小时，(4)随后冷却到20°c的照片和(d)光学显微镜图像。(e)二元ILs ([Bdmim][TFSI]:[Bmim][TFSI] =0.5)和SPU1.2/30%IL0.5离子凝胶的变温FTIR光谱。(f) Bmim(上)/Bdmim(下)与PPG段之间氢键形成示意图。

(a, b) SPUx组分对SPUx/30%IL0.5离子凝胶力学性能和热致变色性能的影响。(c, d) IL含量对SPU1.2/yIL0.5离子凝胶力学性能和热致变色性能的影响。(e, f)二元ILs质量比对SPU1.2/30%ILz离子凝胶力学性能和热致变色性能的影响。

(a)照片显示:(1)切割的SPU1.2/30%IL0.5离子凝胶，(2)在室温下愈合36小时后，(3)用于举起重物。(b)离子凝胶的愈合过程示意图。(c) SPU1.2/30%IL0.5离子凝胶愈合后不同时间的应力-应变曲线。(d) SPU1.2/30%IL0.5离子凝胶在不同切割和愈合周期后的愈合效率变化。(e)切割后的SPU1.2/30%IL0.5离子凝胶在玻璃上(1)愈合前和(2)愈合36 h后的照片。(f)切割后的SPU1.2/30%IL0.5离子凝胶在不同时间愈合后(e)的透射光谱。(g) (e)中SPU1.2/30%IL0.5离子凝胶愈合不同时间后的切口光学显微镜图像。(h) SPU1.2/30%IL0.5离子凝胶(1)被切成小块(2)再加工成完整的离子凝胶的照片。

(a)在模拟光照射(1000w m−2)下，安装有裸玻璃和SPU1.2/30%IL0.5离子凝胶镀膜玻璃的聚苯乙烯泡沫盒内的温度变化。插图:SPU1.2/30%IL0.5离子凝胶经过不同时间照射后的照片。(b)(1)裸玻璃和(2)SPU1.2/30%IL0.5离子凝胶镀膜玻璃在-30°C冷藏1小时后暴露在周围环境中的的照片(c)低温(1)裸玻璃和(2)SPU1.2/30%IL0.5离子凝胶置于40% RH环境中2 s后的光学显微镜图像。(d)雾化试验前后，对裸玻璃和SPU1.2/30%IL0.5离子凝胶透射光谱进行对比。(e) SPU1.2/30%IL0.5离子凝胶在20°C和90% RH条件下的重量变化。模拟阳光打开72 h。插图:红外图像的SPU1.2/30%IL0.5 ionogel阳光照射后10分钟。(f)光学显微镜图像显示的喷洒水滴SPU1.2/30%IL0.5 ionogel 1分钟之内被吸收。(g)光学显微镜图像显示的变化喷洒水滴在玻璃上5分钟。(h)照片显示SPU1.2/30%IL0.5 ionogel被放置在一个石英试管包含液态氮和塑料植物。根据探头，离子凝胶的温度为-62.6°C。

论文信息

论文题目：Self-Adhesive Self-Healing Thermochromic Ionogels for Smart Windows with Excellent Environmental and Mechanical Stability, Solar Modulation and Antifogging Capabilities

通讯作者：孙俊奇

通讯单位：吉林大学

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