【新闻中心讯】燕山大学环境与化学工程学院焦体峰教授、秦志辉副教授团队联合美国加州大学洛杉矶分校贺曦敏教授团队，提出了一种快速可规模化的超薄离子凝胶膜制备策略，借助离子液体（IL）诱导自组装机制，可触发聚合物链自发聚集组装，形成致密非共价交联网络。该方法能实现5秒超快凝胶化，将前驱体层转化为超薄离子凝胶膜，膜厚可在13-103μm间调控，且具备9.69 MPa拉伸强度、35.93 MJ/m3的韧性、0.2 S/m的离子电导率及优异环境稳定性。其可在褶皱、多毛皮肤等复杂表面原位形成贴合涂层，用于制备高保真生物电极，也可作为可拉伸基底，通过3D打印构建柔性电路与多通道电极阵列。该策略适配多种亲水性IL，实现了机械性能的可定制化，为下一代柔性电子器件提供有力支撑。研究成果以“Rapid self-assembly of robust ultrathin ionogel films for high-performance bioelectronics”（DOI：10.1126/sciadv.aeb4391）为题，于2026年2月27日在线发表于国际著名期刊《Science Advances》。
在动态机械形变下能够保持可靠性能的可拉伸电子器件，已广泛应用于贴肤电子、人机交互和软体机器人等领域。为满足实际应用需求，尤其是贴肤应用器件所用柔性材料，需同时具备机械鲁棒性、可靠的共形贴合能力、良好导电性以及优异的环境稳定性。离子凝胶膜因具备仿生离子导电特性、优异的机械柔顺性和高稳定性，被认为是下一代柔性电子的重要软材料。然而，尽管已有多种制备策略报道，如何实现快速且可规模化制备超薄离子凝胶膜，并同时集成上述关键性能，仍是限制可拉伸电子器件发展的重要难题。基于此，团队采用简单的“刮刀涂覆—浸泡”工艺，使高粘PVA水溶液与IL接触后在5s内自发形成致密的非共价交联网络，快速转化为可剥离的超薄离子凝胶膜，所得超薄离子凝胶膜在“薄”的同时兼顾力学与导电性。基于独特的制备方式与优异性能，该离子凝胶膜可通过“涂覆PVA溶液—浸泡离子液体”的方式，便捷加工为皮肤生物电子器件，在皮肤表面形成出色的共形贴合与持久接触，实现多种电生理信号（如ECG与EMG）的高保真采集。此外，以该离子凝胶膜作为可拉伸基底，还可通过3D打印技术制备集成电路与多通道电极阵列，并表现出较高的柔性与可靠性。此外，所提出的IL诱导自组装策略具有普适性，可拓展至不同离子液体体系，构建力学性能可调的超薄离子凝胶膜。本研究为快速制备具有高强度与高级功能的超薄离子凝胶膜提供了新思路，具备在可拉伸电子领域的广阔应用潜力。
高强度超薄离子凝胶薄膜的构建及性能
该研究获得国家自然科学基金、河北省自然科学基金以及河北省高等学校科学研究项目的资助支持。燕山大学为论文第一单位，燕山大学环境与化学工程学院博士生李娜为论文第一作者，燕山大学环境与化学工程学院焦体峰教授、秦志辉副教授和美国加州大学洛杉矶分校贺曦敏教授为共同通讯作者。（编辑 魏欣宇）
