イオンゲルとは？

イオンゲルは、乾燥段階でイオン液体をポリマーに埋め込むことで電荷を保持する半固体化合物の一種です。 これは、材料科学で独自の特性を持つ化合物の一部が液体、一部が固体のマトリックスであるゾルゲルまたはゼロゲルの形です。 これらの材料は、幅10億分の1メートルのトランジスタなどのナノスケール電子部品の構築など、燃料電池の潜在的なエネルギー貯蔵メカニズムと見なされています。 そのような材料は、その総質量よりも非常に大きい多孔質表面積を持つという微視的なスケールで独特の利点を提供し、揮発性または帯電した要素を結合する理想的な候補になります。

イオンゲルの生成は、ゾルゲル製造プロセスの改良を通じて行われます。 ユニークな物理的および化学的特性を備えたさまざまなプラスチックモノマー化合物の組み合わせであるブロックコポリマーは、イオン伝導性液体との加水分解縮合プロセスにかけられます。 混合物中のコロイド粒子は、完全に固化するのを防ぎ、代わりにゲルの形を取ります。 これにより、イオン性または他の埋め込まれた化合物の電荷へのアクセスがより実用的になり、材料は水の不在下で電解質として機能できます。 ブロック共重合体プラスチックの形の固体の弾性特性、および導電性イオン液体の特性は、1つの化合物に統合されます。

イオンゲルポリマーマトリックスの材料科学の用途はさまざまです。 材料は再成形、再充電が可能ですが、さまざまな物理的または化学的ストレス条件下で安定しています。 イオンゲルは、華氏482度（摂氏250度）までの温度で機能し、華氏662度（摂氏350度）の温度でも劣化することなく安定したままです。 アルコキシシランやハロゲノシランなどのゾルゲルの作成に一般的に使用されるシラン化合物が通常使用されますが、このようなゲルは多様な前駆体ポリマー様化合物からも作成できます。 イオン液体は、アクアゲルと呼ばれる水、アルコールゲルと呼ばれるアルコール、またはカルボン酸などの他の化学物質をベースにすることもできます。

エアロゲルは、イオンゲル化合物の研究における別の研究分野です。 それらはまた、ゾルゲル製造プロセスに基づいており、燃料電池に使用される水素などのイオン化ガスを封入した最終製品を持っています。 消費者や業界に馴染みのあるエアロゲルの一般的な形態には、発泡スチロールなどのフォームや家具のウレタンフォームクッションが含まれます。

さまざまな液体、気体、および半固体のコンポーネント形式での2011年時点のイオンゲル化合物の用途には、発光太陽集光器があります。 低電圧、高性能トランジスタ用の誘電体材料として。 多様な高度なエネルギー貯蔵アプリケーション。 エアロゲルタイプのイオンゲルには、約95％のガスでありながら固体の形をとるという利点があり、世界最軽量の固体のラベルを取得しています。 それらは、エネルギー吸着剤、センサー、および強力な触媒化合物として研究されています。