报告题目：氢键/静电耦合作用调控高分子的相分离行为及其在软驱动器中的应用

报告人：王瑞洋（西安交通大学教授）

报告时间：2024年11月8日下午15:00

报告地点：华南理工大学五山校区北区科技园2号楼324

邀请人：黄明俊教授

主办单位：前沿软物质学院

报告摘要：

　　材料的弹性模量取决于高分子链运动的松弛时间，而电导率则取决于微观离子的运动速率。由于链段和离子运动之间的耦合运动，电导率的提高通常以牺牲模量为代价。因此，目前多采用嵌段聚合物电解质体系，以产生软硬交替的纳米相分离结构，理论上可使硬相提供高的弹性模量，软相提供高的电导率。然而，现行方法所用软段仍为高分子，软相中高分子的离子运动速率仍远高于液体小分子，难以扩展至具有更快运动速率，也即更软组分的高分子/小分子固-液相分离体系，存在着软相难以“更软”的问题。这导致材料的弹性模量和离子电导率的提升效果不明显。

　　将聚合物/聚合物的相分离体现扩展到聚合物/小分子体系，能够在液体小分子所组成的液体通道中实现离子的快速传输，从而有望解决当前的困境。然而，在含有离子的聚合物/小分子体系中，具有相反电荷的库仑吸引力往往具有较高的结合能，从而更容易形成均匀溶液或凝胶，很难产生非均相的离子通道。值得注意的是，氢键与静电作用具有相当的能量量级，能消解带电高分子中静电作用的单一主导地位。因此，有望利用氢键与静电作用间的竞争，平衡，协同的关联耦合关系，构建出合适的高分子/小分子体系，实现固/液纳米相分离，构建液态离子通道。最终制备出了电导率为10-3S/cm、室温下储能模量约为100MPa的聚合物电解质，并将其应用于具有毫秒级响应和兆帕级输出应力的软致动器。

报告人简介：

　　王瑞洋2013年从武汉理工大学材料学院本科毕业，2018年在浙江大学高分子系博士毕业。2018年至2022年在浦项科技大学化学系从事博士后研究工作。自2023年在西安交通大学材料学院任特聘研究员。目前致力于聚合物电解质材料的设计、组装和应用。以第一或共通讯作者身份在 Adv. Mater.、 Macromolecules、 Annu.Rev. Mater. Res.等著名期刊上发表 10 篇论文。于2018年获Macromolecules 的Top 100 高产作者。博士后阶段获浦项科技大学化学系颁发的青年化学家学术讨论会优秀报告奖，获IUPAC-MACRO2020+举办的第48届世界高分子会议优秀线上短报告奖。