ионный гель представляет собой тип полутвердого соединения, которое сохраняет электрический заряд за счет внедрения ионного из жидкости в полимер во время фазы сушки. Это форма золь-геля или ксеро-геля, которые представляют собой частично жидкие, частично твердые матрицы соединений с уникальными свойствами в материаловедении. Эти материалы рассматриваются как потенциальные механизмы накопления энергии для топливных элементов, для создания наноразмерных электронных компонентов, таких как транзисторы, ширина которых составляет миллиардные доли метра, и многого другого. Такие материалы обладают уникальным преимуществом в микроскопическом масштабе, поскольку имеют площадь пористой поверхности, которая значительно превышает их общую массу, что делает их идеальными кандидатами для связывания летучих или электрически заряженных элементов.
Производство ионного геля осуществляется путем усовершенствования процесса производства золь-геля. Блок сополимер, представляющий собой комбинацию различных пластиков мономерные соединения с уникальными физическими и химическими характеристиками подвергаются процессу гидролиз-конденсация с ионопроводящей жидкостью. Коллоидные частицы в смеси препятствуют ее полному затвердеванию, и вместо этого она принимает форму геля. Это делает доступ к заряду ионных или других встроенных соединений более практичным, а материал может служить электролитом. при отсутствии воды. Упругие свойства твердого тела в виде блок-сополимерных пластиков и свойства электропроводящей ионной жидкости слиты в одно соединение.
Материаловедение использует ионно-гелевую полимерную матрицу разнообразно. Материал способен изменять форму, перезаряжаться, но при этом стабилен в различных условиях физической или химической нагрузки. Ионный гель может работать при температуре до 482° по Фаренгейту (250° по Цельсию) и оставаться стабильным при температуре до 662° по Фаренгейту (350° по Цельсию) без разложения. Такие гели также могут быть изготовлены из различных исходных полимероподобных соединений, хотя обычно используются силановые соединения, обычно используемые при получении золь-гелей, такие как алкоксисилан и галогенсилан. Ионная жидкость также может быть основана на воде, называемой аквагелем, спирте, называемом спиртовым гелем, или других химических веществах, таких как карбоновая кислота.
Аэрогели — еще одно направление исследований в области изучения соединений ионного геля. Они также основаны на процессе производства золь-геля и имеют конечный продукт, который включает заключенный в оболочку ионный газ, такой как водород. используется для топливных элементов. Обычные формы аэрогеля, знакомые потребителям и промышленности, включают пены, такие как пенополистирол и амортизирующий пенополиуретан в мебели.
Среди применений ионных гелевых соединений по состоянию на 2011 год в их различных формах, жидких, газообразных и полутвердых компонентах, можно назвать люминесцентные солнечные концентраторы; в качестве диэлектрических материалов для низковольтных высокопроизводительных транзисторов; и в различных передовых приложениях для хранения энергии. Преимущество аэрогелевых ионных гелей состоит в том, что они примерно на 95% состоят из газа, но при этом имеют твердую форму, за что получили звание самого легкого твердого вещества в мире. Их исследуют как поглотители энергии, сенсоры и сильные каталитические соединения.
