Ionogeles altamente conductivos, fotolitográficamente patrones para dispositivos electroquímicos flexibles y estirables

Una membrana que conduce iones es una parte esencial en varios dispositivos electroquímicos, incluyendo actuadores iónicos. Para miniaturizar estos dispositivos, se desean micropatrones de membrana conductora iónica. Aquí, presentamos un nuevo tipo de ionogel que se puede patentar utilizando fotolitografía estándar y litografía de impresión suave. El ionogel se prepara in situ mediante polimerización de radicales libres iniciada por UV de precursores de acrilato de tiol en presencia del líquido iónico 1-etilo-3-metilimidazolio bis(trifluorometilsulfonil)imida. El ionogel resultante es muy flexible con un bajo módulo de Young (tan bajo como 0.23 MPa) y muestra una conductividad iónica muy alta (hasta 2.4 × 10-3 S/cm con 75% en peso de líquido iónico incorporado) y tiene una superficie reactiva debido al exceso de grupos tiol. Se obtienen micropatrones de ionogel utilizando la solución de ionogel de acrilato de tiol como un fotoresistente conductor iónico con fotolitografía estándar. El agua, un disolvente inmiscible con el líquido iónico, se utiliza como el revelador del fotoresistente para evitar la eliminación completa del líquido iónico de los finos micropatrones del ionogel. Aprovechando la superficie reactiva de los ionogeles y la fotopatternabilidad, se desarrollan ionogeles con microestructura tridimensional compleja. La superficie de los ionogeles también se puede patentar fácilmente utilizando litografía de impresión suave asistida por UV. Este nuevo tipo de ionogeles puede abrir nuevas posibilidades para construir microdispositivos electroquímicos flexibles de alto rendimiento.