Hva er en jongel?

En ionegel er en type halvfast forbindelse som beholder en elektrisk ladning gjennom innstøping av en ionisk væske i en polymer i en tørkefase. Det er en form for solgel eller xero gel som er delvis flytende, delvis faste matriser av forbindelser med unike egenskaper innen materialvitenskap. Disse materialene blir sett på som potensielle energilagringsmekanismer for brenselceller, for konstruksjon av elektroniske nanoskala-komponenter som transistorer som er milliarddels meter i bredden og mer. Slike materialer gir den unike fordelen i mikroskopisk skala å ha et porøst overflateareal som er langt større enn deres totale masse, noe som gjør dem til ideelle kandidater å binde flyktige eller elektrisk ladede elementer med.

Å produsere en ionegel gjøres gjennom en foredling av solgel-produksjonsprosessen. En blokk-kopolymer, som er en kombinasjon av forskjellige plastmonomerforbindelser med unike fysiske og kjemiske egenskaper, blir satt gjennom en prosess med hydrolyse-kondensasjon med en ioneledende væske. Kolloidpartikler i blandingen forhindrer at den størkner fullstendig, og i stedet får den en gelform. Dette gjør tilgangen til ladningen av de ioniske eller andre innebygde forbindelser mer praktisk, og materialet kan tjene som en elektrolytt i fravær av vann. De elastiske egenskapene til et faststoff i form av blokk-kopolymerplast og egenskapene til en elektrisk ledende ionisk væske blir slått sammen til en forbindelse.

Materialvitenskapelige bruksområder for en ionegel-polymermatrise er forskjellige. Materialet er i stand til å omformes, lades opp, men er likevel stabilt under forskjellige fysiske eller kjemiske belastningsforhold. En ionegel kan fungere ved en temperatur på opptil 482 ° Fahrenheit (250 ° Celsius) og forbli stabil ved temperaturer så høye som 662 ° Fahrenheit (350 ° Celsius) uten å forringe. Slike geler kan også fremstilles fra et mangfold av forløperpolymerlignende forbindelser, selv om silanforbindelser som vanligvis brukes til å lage solgeler slik som alkoxysilan og halogenosilan, vanligvis brukes. Den ioniske væsken kan også være basert på vann referert til som en aquagel, alkohol som en alkogel, eller andre kjemikalier som karboksylsyre.

Aero geler er en annen gren av forskning i studiet av ionegelforbindelser. De er også basert på solgelfremstillingsprosessen og har et sluttprodukt som inkluderer en innkapslet ionegass som hydrogen som brukes til brenselceller. Vanlige former for aerogel som er kjent for forbrukere og industri inkluderer skum som styroskum og polstring av uretanskum i møbler.

Blant anvendelsene av ionegelforbindelser fra og med 2011 i deres forskjellige, flytende, gass og halvfaste komponentformer er like selvlysende solkonsentratorer; som dielektriske materialer for lavspente transistorer med høy ytelse; og i et mangfold av avanserte energilagringsapplikasjoner. Aero-geltyper ionegeler har fordelen av å være omtrent 95% gass og likevel ta på seg en solid form og tjene dem etiketten til verdens letteste faste stoff. De blir forsket på som energi adsorberere, sensorer og sterke katalytiske forbindelser.