这篇文档属于类型a，即报告了一项原创性研究。以下是对该研究的学术报告：
本研究由Jianbing Cui、Jiahua Zhou、Tatsuo Kaneko、Weifu Dong、Mingqing Chen和Dongjian Shi共同完成，他们分别来自Jiangnan University的化学与材料工程学院，该学院是教育部合成与生物胶体重点实验室的一部分。研究发表于Chemical Engineering Journal，发表日期为2025年1月17日。
柔性电子技术在人机交互、软体机器人、电子皮肤和可穿戴生物电子等领域推动了快速发展。柔性材料作为柔性传感器设计中的关键组成部分，其机械性能（如拉伸强度、延展性、杨氏模量和弹性）显著影响传感器的性能。然而，现有的商用柔性材料（如聚二甲基硅氧烷（PDMS）、热塑性聚氨酯（TPU）和硅橡胶）由于其高杨氏模量或较差的回弹性，难以满足新兴应用的需求。因此，开发一种兼具低杨氏模量、高机械强度和优异弹性的聚合物材料成为了一项长期挑战。
本研究的目的是通过设计一种ABA型三嵌段分子链，制备具有应变硬化（strain-stiffening）特性的导电弹性体，以平衡机械性能和离子导电性之间的冲突。这种弹性体能够在低杨氏模量（141 kPa）和高强度（2.91 MPa）之间取得平衡，同时具备优异的弹性和高离子导电性（2.63 × 10⁻⁵ S cm⁻¹）。
研究分为以下几个主要步骤：
材料设计与合成
研究人员通过可逆加成-断裂链转移聚合（RAFT）制备了ABA型三嵌段共聚物。其中，A嵌段为聚苯乙烯（PS），B嵌段为聚（2-（2-乙氧基乙氧基）乙基丙烯酸酯）（PDEea）。PDEea具有低玻璃化转变温度（Tg = -49℃）和丰富的醚氧基团，能够与锂盐形成离子-偶极相互作用，从而提升离子导电性。PS嵌段则通过π-π相互作用增强聚合物链之间的相互作用，形成物理交联点。
弹性体薄膜的制备
将三嵌段共聚物溶解在四氢呋喃（THF）中，通过溶液浇铸法在聚四氟乙烯模具中缓慢蒸发溶剂，制备了半透明的弹性体薄膜。通过原子力显微镜（AFM）和小角X射线散射（SAXS）表征，确认了弹性体具有各向同性且微相分离的结构。
机械性能测试
研究人员制备了不同PDEea含量的三嵌段共聚物，并测试了其机械性能。结果表明，随着PDEea含量的增加，共聚物的杨氏模量降低，断裂应力也相应减少。其中，PDEea含量为80%的样品（SDES-0.8）表现出明显的非线性应变硬化行为，其应变硬化能力达到56倍。
离子导电性能测试
通过引入锂盐（LiTFSI），研究人员测试了弹性体的离子导电性。结果表明，PDEea链中的醚氧基团与锂离子形成离子-偶极相互作用，显著提升了离子导电性。SDES-0.8弹性体在保持高拉伸强度（2.45 MPa）的同时，实现了2.63 × 10⁻⁵ S cm⁻¹的离子导电性。
应用验证
研究人员将SDES-0.8弹性体应用于电子飞行翼，用于监测飞行状态。实验表明，该弹性体能够准确记录飞行翼在上下运动中的应变和频率信号，展示了其在柔性电子领域的潜在应用价值。
机械性能
SDES-0.8弹性体表现出低杨氏模量（141 kPa）和高强度（2.91 MPa），其应变硬化能力达到56倍，超过了大多数已报道的应变硬化材料。
离子导电性
通过引入锂盐，SDES-0.8弹性体实现了2.63 × 10⁻⁵ S cm⁻¹的离子导电性，同时保持了高机械强度。
应用性能
在电子飞行翼的应用中，SDES-0.8弹性体能够准确监测飞行状态，展示了其在柔性电子设备中的潜在应用价值。
本研究通过设计ABA型三嵌段分子链，成功制备了具有应变硬化特性的导电弹性体。该弹性体在低杨氏模量、高机械强度和优异离子导电性之间取得了平衡，展示了其在柔性电子领域的广泛应用前景。特别是在软体机器人、电子皮肤和可穿戴生物电子等新兴应用中，这种弹性体有望成为关键材料。
新颖的材料设计
通过ABA型三嵌段分子链的设计，实现了机械性能和离子导电性的平衡。
优异的机械性能
SDES-0.8弹性体表现出低杨氏模量和高强度的独特组合，其应变硬化能力达到56倍。
高离子导电性
通过引入锂盐，弹性体在保持高机械强度的同时，实现了优异的离子导电性。
广泛的应用前景
该弹性体在电子飞行翼中的应用验证了其在柔性电子设备中的潜力，展示了其在新兴技术领域的重要价值。
研究人员还通过分子动力学模拟和有限元分析，深入研究了弹性体的应变硬化机制，揭示了微相分离结构在应变硬化行为中的关键作用。此外，研究人员还验证了弹性体在人体运动监测中的应用，展示了其在医疗监测领域的潜在价值。