Forskare har utvecklat en mycket robust gel som innehåller stora mängder jonisk vätska. Forskargruppen leddes av professor MATSUYAMA Hideto och biträdande professor KAMIO Eiji (Kobe University Graduate School of Science, Centrum för membran- och filmteknik). Dessa fynd publicerades den 8 november i Avancerade material .

Jonisk vätska är ett ämne som enbart tillverkas av joner, och den har unika egenskaper – t.ex. det avdunstar inte vid normala temperaturer[W1] [K2]  eller tryck, och den har hög termisk stabilitet. Geler som innehåller jonisk vätska är kända som jongeler. Med samma egenskaper som joniska vätskor, såväl som deras förmåga att behålla flytande form, de kan potentiellt användas som elektrolyter för uppladdningsbara batterier och som membran för gasseparering. Dock, den låga mekaniska hållfastheten hos typiska jongeler begränsar deras praktiska tillämpningar.

Forskargruppen skapade ett dubbelt nätverk inom jonisk vätska, att kombinera ett nätverk av oorganiska kiseldioxidpartiklar med ett nätverk av organiska polymerer. Detta förbättrade dramatiskt motståndskraften hos jongelen, och gelen som de utvecklade tål mer än 25 MPa tryckspänning utan att gå sönder. Styrkan hos den nyutvecklade robusta jongelen har sitt ursprung i det speciella genomträngande dubbelnätverket. När stress appliceras på gelen, det spröda kiseldioxidpartikelnätverket bryter och försvinner den laddade energin. Den fysiska interaktionen mellan kiseldioxidpartiklarna gör att nätverket kan återhämta sig. [K3] Det mesta av den joniska vätskan som finns i gelén förångas inte, så det kan förvaras i ett stabilt skick under lång tid. Inte ens att utsätta den för ett högtemperaturvakuum skadar dess prestanda, så den kan också användas i högtemperaturfält.

Gelen som erhållits från denna forskning skulle kunna användas i CO2-separationsmembran eller som elektrolyter för uppladdningsbara batterier. Vårt forskarteam kommer att samarbeta med företag för att hitta praktiska tillämpningar för denna gel. De kommer också att fortsätta att analysera förstärkningsmekanismen mer i detalj, och sträva efter en högre prestanda, starkare gel genom att designa det perfekta nätverket.