随着离电杂化电路（Ionotronics）、柔性传感器、软体机器人以及人机界面等热门领域的研究方向由单一的器件向柔性集成系统发展，如何解决材料或者器件之间可控的连接成为当下研究的重点之一。如同经典的集成电路系统一样，模块之间可逆的连接方式对于柔性系统的装配和更新具有重要意义。电致粘贴是解决这一问题的潜在手段之一。电致粘贴是一个历久弥新的研究领域，其原理是在界面施加电场产生静电吸附，通过改变电场的方向亦可实现界面的脱离。因此电致粘贴的优点是其可逆性和可控性，同时还有响应迅速、无残留、低能耗等特点。传统的电致粘贴利用电子导体和绝缘介质的界面实现，为了产生足够的粘接强度，所需的电压高达几千伏特。这不仅产生了静电、漏电以及击穿等安全隐患，而且不利于系统向微型化和集成化的方向发展。近日，来自美国马萨诸塞州立大学埃姆赫斯特分校和哈佛大学的研究人员合作报道了基于离子弹性体的电致粘贴工作 ^[1]，为解决这一问题提供了新的思路。

图1. 可逆粘接界面示意图。图片来源：Adv. Mater. ^[1]

研究人员利用离子液体聚合制备了两种含有受束缚阳（阴）离子和游离阴（阳）离子的弹性体（图1）。当两种弹性体相互接触时，会产生一个稳定的极化界面 ^[2]。当外加电场与极化方向相同时，受到束缚的电荷在界面的相互吸引加强，产生很好的粘接性能。当外加电场与极化方向相反时，受到束缚的电荷在界面的相互吸引减弱，使得界面得以脱离。

针对特定的离子弹性体，研究人员系统研究了该界面的力学和电学性能，并展示了仅利用1伏特的直流电压和2平方厘米的接触面积即可将100克的重物提起的实验效果（图2）。研究人员表示，离子弹性体热稳定性非常好，也不易产生电化学反应而发生电损耗，通过调节其机械性能可以进一步提高电致粘贴能力。因此相对于传统的电致粘贴，基于离子弹性体的电致粘贴不但更安全、更高效、功耗更低，而且更加可靠，环境适应能力更强，将有助于柔性系统的可控集成。

图2. 研究人员利用1伏特的直流电压通过2平方厘米的界面，产生了5千帕的吸附强度，提起了100克的重物。图片来源：Adv. Mater. ^[1]

1. 原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Low‐Voltage Reversible Electroadhesion of Ionoelastomer Junctions

Hyeong Jun Kim, Lindsay Paquin, Christopher W. Barney, Soonyong So, Baohong Chen, Zhigang Suo, Alfred J. Crosby, Ryan C. Hayward

Adv. Mater., 2020, DOI: 10.1002/adma.202000600

2. 原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Ionoelastomer junctions between polymer networks of fixed anions and cations

Hyeong Jun Kim, Baohong Chen, Zhigang Suo, Ryan C. Hayward

Science, 2020, 367, 773-776, DOI: 10.1126/science.aay8467