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Poly(ionic liquid) hydrogel-based anti-freezing ionic skin for a soft robotic gripper
Materials Horizons ( IF 12.2 ) Pub Date : 2019/12/05 , DOI: 10.1039/c9mh01688k Ziyang Liu 1, 2, 3, 4, 5 , Yue Wang 6, 7, 8, 9 , Yongyuan Ren 1, 2, 3, 4, 5 , Guoqing Jin 4, 5, 10, 11, 12 , Chengcheng Zhang 4, 5, 10, 11, 12 , Wei Chen 13, 14, 15, 16 , Feng Yan 1, 2, 3, 4, 5
Materials Horizons ( IF 12.2 ) Pub Date : 2019/12/05 , DOI: 10.1039/c9mh01688k Ziyang Liu 1, 2, 3, 4, 5 , Yue Wang 6, 7, 8, 9 , Yongyuan Ren 1, 2, 3, 4, 5 , Guoqing Jin 4, 5, 10, 11, 12 , Chengcheng Zhang 4, 5, 10, 11, 12 , Wei Chen 13, 14, 15, 16 , Feng Yan 1, 2, 3, 4, 5
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Capable of converting stimuli into electrical signals, hydrogel-based ionic devices are of great significance in soft robots, wearable devices, and artificial sensors. However, profound challenges remain in developing ionic devices that retain their properties in extreme environmental conditions, such as subzero temperatures. Based on a zwitterionic poly(ionic liquid) (PIL), an anti-freezing hydrogel was designed and synthesized for use in a multimodal artificial skin. This zwitterionic PIL hydrogel exhibited super-stretchability (approximately 900%), self-healing ability, and high conductivity (−1.1 S m−1), even at low temperature (−20 °C). Based on this zwitterionic PIL hydrogel, three sensing modes, capacitive, resistive, and triboelectric modes, can be achieved in one device, which is stable under a wide temperature range (−20 °C to 60 °C). Further applications of these multimodal sensors with a soft robotic gripper suggested a new approach for developing sophisticated stimuli-responsive skin with multifunctionality and adaptability to varied environmental conditions.
中文翻译：
基于聚（离子液体）水凝胶的防冻离子皮肤，适用于柔软的机械手
基于水凝胶的离子设备能够将刺激转换为电信号，在软机器人，可穿戴设备和人工传感器中具有重要意义。但是，在开发在极端环境条件下（例如低于零温度）保持其性能的离子设备方面，仍然面临着严峻的挑战。基于两性离子聚（离子液体）（PIL），设计并合成了一种防冻水凝胶，用于多峰人工皮肤。该两性离子PIL水凝胶显示出超拉伸性（约900％），自愈能力和高电导率（-1.1 S m -1），即使在低温（−20°C）时也是如此。基于这种两性离子PIL水凝胶，可以在一台设备中实现三种感应模式，电容，电阻和摩擦电模式，在宽温度范围（-20°C至60°C）下保持稳定。这些多模式传感器与机器人软夹持器的进一步应用提出了一种新的方法，用于开发具有多功能性和适应各种环境条件的复杂刺激性皮肤。
更新日期：2020-03-09
中文翻译：
基于聚（离子液体）水凝胶的防冻离子皮肤，适用于柔软的机械手
基于水凝胶的离子设备能够将刺激转换为电信号，在软机器人，可穿戴设备和人工传感器中具有重要意义。但是，在开发在极端环境条件下（例如低于零温度）保持其性能的离子设备方面，仍然面临着严峻的挑战。基于两性离子聚（离子液体）（PIL），设计并合成了一种防冻水凝胶，用于多峰人工皮肤。该两性离子PIL水凝胶显示出超拉伸性（约900％），自愈能力和高电导率（-1.1 S m -1），即使在低温（−20°C）时也是如此。基于这种两性离子PIL水凝胶，可以在一台设备中实现三种感应模式，电容，电阻和摩擦电模式，在宽温度范围（-20°C至60°C）下保持稳定。这些多模式传感器与机器人软夹持器的进一步应用提出了一种新的方法，用于开发具有多功能性和适应各种环境条件的复杂刺激性皮肤。
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