宁波材料所陈涛/肖鹏团队 Adv. Mater.: 超分子耦合效应增强离子皮肤助力水下机器人实现“隐身”感知

背景：海洋资源勘探和水下作业对软体电子设备提出了高要求，需要材料具备光学伪装能力和水下环境机械刺激感知能力。传统水凝胶存在溶胀和离子扩散问题，而氟化离子凝胶则因导电性不足限制了其应用。研究目的：中国科学院宁波材料所陈涛、肖鹏团队旨在通过超分子耦合效应提升离子凝胶的电导率，并设计悬浮式结构以增强水下感知灵敏度，开发用于水下机器人的高性能离子皮肤。结论：研究成功制备了基于丙烯酸六氟丁酯和丙烯酸叔丁酯与疏水离子液体的离子凝胶，通过氢键和离子-偶极相互作用的协同，实现了高透明度（96.38%）和高离子电导率（1.74 mS cm⁻¹）。悬浮结构设计将一维应变转化为三维应变，显著提升了水下感知灵敏度，检测限低于10 Pa。集成该离子皮肤的仿生海豚闭环控制系统实现了自主避障，展示了在水下交互系统中的巨大潜力。