Vad är en jongel?
En jongel är en typ av halvfast förening som behåller en elektrisk laddning genom inbäddningen av en jonisk vätska i en polymer under en torkfas. Det är en form av solgel eller xero gel som är delvis flytande, delvis fasta matriser av föreningar med unika egenskaper inom materialvetenskap. Dessa material ses som potentiella energilagringsmekanismer för bränsleceller, för konstruktion av elektroniska nanoskala komponenter som transistorer med en miljard bredd av meter och mer. Sådana material erbjuder den unika fördelen i mikroskopisk skala att ha en porös ytarea som är mycket större än deras totala massa, vilket gör dem till ideala kandidater för att binda flyktiga eller elektriskt laddade element.
Tillverkning av en jongel görs genom en förfining av solgelframställningsprocessen. En segmentsampolymer, som är en kombination av olika plastmonomerföreningar med unika fysikaliska och kemiska egenskaper, genomföres genom en process med hydrolys-kondensation med en jonledande vätska. Kolloidpartiklar i blandningen förhindrar att den stelnar helt och istället får den en gelform. Detta gör åtkomst av laddningen av de joniska eller andra inbäddade föreningar mer praktiskt och materialet kan tjäna som en elektrolyt i frånvaro av vatten. De elastiska egenskaperna hos ett fast ämne i form av segmentsampolymerplast och egenskaperna hos en elektriskt ledande jonvätska slås samman till en förening.
Materialvetenskapliga användningar av en jongelpolymermatris är olika. Materialet kan formas om, laddas men är ändå stabilt under olika fysiska eller kemiska belastningsförhållanden. En jongel kan fungera vid en temperatur på upp till 482 ° Fahrenheit (250 ° Celsius) och förbli stabil vid temperaturer så höga som 662 ° Fahrenheit (350 ° Celsius) utan att försämras. Sådana geler kan också framställas av en mångfald av prekursorpolymerliknande föreningar, även om silanföreningar som vanligtvis används för framställning av solgeler såsom alkoxysilan och halogenosilan vanligen används. Den joniska vätskan kan också baseras på vatten som kallas en aquagel, alkohol som en alco-gel eller andra kemikalier såsom karboxylsyra.
Aero geler är en annan gren av forskning i studien av jongelföreningar. De är också baserade på solgelframställningsprocessen och har en slutprodukt som inkluderar en innesluten jongas såsom väte som används för bränsleceller. Vanliga former av aerogel som är kända för konsumenter och industri inkluderar skum som styrofoam och uretanskumdämpning i möbler.
Bland tillämpningarna av jongelföreningar från och med 2011 i deras olika, flytande, gas och halvfasta komponentformer är luminescerande solkoncentratorer; som dielektriska material för lågspänning, högpresterande transistorer; och i en mängd avancerade energilagringsapplikationer. Aero-geltyper av jongeler har fördelen att de är ungefär 95% gas och ändå har en fast form och förtjänar dem etiketten som världens lättaste fasta ämne. De forskas som energiadsorberare, sensorer och starka katalytiska föreningar.