从商业化和环境可持续性的角度来看，由天然丰富的纤维素制备的离子导电水凝胶是构建柔性电子器件的理想候选物。然而，具有高机械强度和离子导电性的纤维素水凝胶仍然非常难以实现，因为离子电荷载体倾向于破坏纤维素之间的氢键网络。

近日，武汉大学陈朝吉教授，中国林业科学研究院He Liu提出了一种全天然的策略，从自然界中资源丰富的纤维素和BT中设计和构建机械强度高和离子导电的水凝胶。

文章要点

1）BT纳米片被证明能够在纤维素/BT水凝胶中形成致密和强的Al-O-C交联和氢键网络，完全减轻了无机盐对机械性能的有害影响。此外，被纤维素大分子分隔开的BT纳米片可以作为快速离子传输通道，这进一步提高了离子电导率。同时，无机盐确保良好的抗冻性，并导致水凝胶在低温下增强的机械柔性和离子导电性。

2）研究人员成功地获得了一种合理设计的纤维素/BT水凝胶，其具有优异的机械性能（抗压强度高达3.2 MPa）、极高的离子电导率（89.9 mS cm^-1）和出色的抗冻性（-28.9 °C）的综合优势。纤维素和BT的高丰度和可持续性、简易和可扩展的制备工艺以及优异的机械和离子性质，有望助力所开发的全天然水凝胶在实际应用中的巨大潜力。

参考文献

Wang, S., Yu, L., Wang, S. et al. Strong, tough, ionic conductive, and freezing-tolerant all-natural hydrogel enabled by cellulose-bentonite coordination interactions. Nat Commun 13, 3408 (2022).

DOI：10.1038/s41467-022-30224-8

https://doi.org/10.1038/s41467-022-30224-8