Le groupe Smart Polymer Materials dirigé par le professeur Chen Tao de l'Institut de technologie et d'ingénierie des matériaux de Ningbo (NIMTE) de l'Académie chinoise des sciences (CAS) a développé un ionogel entièrement hydrophobe qui permet des capteurs et des communicateurs sous-marins portables à haute efficacité sous l'eau opérations. L'étude a été publiée dans Horizons de matériaux .

La technologie de détection sous-marine portable est indispensable pour le fonctionnement sous-marin, comme l'exploration des ressources marines, sauvetage sous-marin et construction sous-marine, en raison de son rôle crucial dans la garantie de la sécurité et l'amélioration de l'efficacité des opérations en détectant divers signaux.

Grâce à ses avantages en propriétés mécaniques réglables, biocompatibilité et multifonctionnalité, Le gel conducteur d'ions est l'un des matériaux les plus prometteurs pour les capteurs portables dans des conditions de faible humidité. Cependant, en raison de l'instabilité du gel conducteur d'ions dans un environnement à haute humidité à long terme, développer des capteurs portables utilisés dans la détection sous-marine basés sur le gel conducteur d'ions reste un défi.

Dans cette étude, les chercheurs du NIMTE ont développé un ionogel conducteur d'ions entièrement hydrophobe via la polymérisation en une étape de monomères hydrophobes dans un solvant IL hydrophobe.

En tant que capteur sous-marin portable, l'ionogel préparé a montré une excellente stabilité sous-marine à long terme. La barrière de diffusion basée sur une structure entièrement hydrophobe lui confère une capacité anti-gonflement exceptionnelle et supprime efficacement la diffusion des ions. Les bonnes propriétés hydrophobes ont amélioré l'adhérence de l'ionogel dans l'environnement sous-marin en détruisant la couche d'hydratation.

En outre, l'ionogel préparé présentait une sensibilité élevée, large gamme de contraintes, une réactivité et une durabilité supérieures. A titre de démonstration, il peut détecter avec précision les mouvements du corps de la vie humaine et aquatique dans l'environnement sous-marin complexe, montrant le potentiel d'application dans le domaine de la surveillance de la posture et de la recherche biologique.

En vertu du principe de codage du code Morse, un communicateur sous-marin simple et efficace a été proposé en faisant correspondre l'état de flexion des doigts aux significations spécifiques (« points » et « tirets ») et en surveillant ces mouvements de flexion des doigts sous l'eau. Grâce à la combinaison continue de l'état de flexion des doigts, une série de messages sous-marins peuvent être délivrés efficacement.

L'ionogel entièrement hydrophobe montre un grand potentiel dans les applications marines en raison de ses excellentes performances de détection et de communication sous-marines, et il fournit également une voie facile et efficace pour développer des capteurs et des communicateurs sous-marins portables de nouvelle génération.