AM：硼酸酯动态交联助力自修复聚离子液体弹性体水下胶粘剂

由于胶粘剂对水的敏感性，基材表面的水层往往会阻碍在水性环境中的粘附力，极大地限制了应用环境。在这里，通过共聚疏水性离子液体单体 （[HPVIm][TFSI]） 和 2-甲氧基乙基丙烯酸酯 （MEA） 合成了具有高强度、韧性、自修复能力和离子导电性的硼酸酯动态交联聚（离子液体）弹性体粘合剂 （PIEA）。由于硼酸盐酯在水中解离，PIEA 的粘附强度可以在 12 小时后从几乎没有粘附到 314 kPa，没有任何外部预加载，导致 PIEA 的羟基与基材之间发生非共价相互作用。此外，PIEA 可以开发用于软传感器或离子电极，以实现水下检测和通信。该策略为新型水下智能胶粘剂的开发提供了广阔的应用潜力。

图文简介

PIEA 的设计和准备。a） PIEA 的制备示意图。b） PIEA 在水性环境中粘附的机理图示。制备的 PIEA 最初没有键合作用，但随着硼酸盐键在水浸过程中解离，PIEA 侧链的 ─OH 暴露出来并与基材建立氢键相互作用，从而逐渐建立起强大的粘合力，无需任何额外负载。

a） PIEA 的水下粘合强度与浸泡时间的关系。PIEA 的键合面积为 1 cm2。b） PIEA 对水中不同基材的粘合强度。浸泡时间：12 小时。c） PIEA 在不同溶剂中对玻璃基板的粘合强度。浸泡时间：12 小时。d） PIEA 与以前报道的其他水下粘合剂之间的粘合强度比较。e） 用 PIEA （3 × 3 cm2） 密封以阻止泄漏的泄漏塑料桶的照片。f） 由 PIEA 在水下修复的带缺口的硅胶软管的快照。管中液体染亚甲蓝。a-c） 中的数据表示为 s.d. ±平均值 （n = 3）。

a） PIEA 在玻璃上进行 90° 和 180° 剥离试验的示意图。b，c） b） 90° 剥离试验和 c） 浸入水中 5 分钟和 12 小时后 180° 剥离试验的力位移曲线比较。d） 水下粘附试验示意图。e） 粘附在玻璃基板上的 PIEA 的力-位移曲线。f） 12 小时后 PIEA 自愈过程的照片。g） 原始和愈合的 PIEA 样品的应力应变曲线。h） 自愈过程中 G' 和 G“ 随时间的变化（频率 = 1.0 Hz）。随着自我修复时间的进行，G' 和 G“” 值逐渐增加，最后恢复到与原始 PIEA 基本相同的值。i） PIEA 水下自愈过程的照片。j） 用光学显微镜观察到的 PIEA 裂缝逐渐消失的照片。

a） 使用 PIEA 传感器可以通过电阻变化实时监测手指的不同弯曲角度。插图显示了手指弯曲 45° 和 90°。b） PIEA 传感器可以监测手指在空气、水下和去离子水下的连续弯曲-释放运动。c） PIEA 作为连接到手臂的电极，用于监测水下的心电图信号。一次心跳心电图中的 P-QRS-T 代表心脏电活动的波动，每个波形代表一个相位。d） 水下信息传输示意图。e） 摩斯电码表。f–h） 使用摩尔斯电码传输信号的 PIEA 传感器：f） SOS、g） HELP 和 h） HELLO。

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