由聚合物基體和自由離子組成的離子壓電材料可在施加壓力引起離子濃度梯度時(shí)產(chǎn)生電輸出。目前這類(lèi)離子壓電材料主要集中在水凝膠或者離子凝膠上。與壓電效應(yīng)或摩擦電效應(yīng)產(chǎn)生的電荷不同，利用離子攜帶信號(hào)與許多離子生物過(guò)程非常相似。正由于這種生物相似性，離子壓電效應(yīng)在實(shí)現(xiàn)與生物系統(tǒng)無(wú)縫集成方面具有巨大潛力，這將加速醫(yī)療設(shè)備和個(gè)性化醫(yī)療的發(fā)展。該綜述全面介紹了離子壓電效應(yīng)的機(jī)理、方法和應(yīng)用，旨在促進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域的融合和發(fā)展。

該綜述深入概述了離子壓電效應(yīng)領(lǐng)域。離子壓電效應(yīng)可定義如下：當(dāng)被溶劑溶脹的聚合物材料受到機(jī)械應(yīng)力時(shí)，聚合物內(nèi)溶劑中的陰陽(yáng)離子會(huì)發(fā)生分離，這種分離能以電壓或電流的形式被測(cè)量。影響離子壓電效應(yīng)的主要參數(shù)包括外加應(yīng)力、離子、溶劑和聚合物網(wǎng)絡(luò)。這意味著離子壓電材料系統(tǒng)的特性參數(shù)，即離子大小、離子電荷、溶劑類(lèi)型及其化學(xué)和物理特性，對(duì)于離子壓電效應(yīng)的基礎(chǔ)以及潛在應(yīng)用研究至關(guān)重要（圖 1）。

該綜述涵蓋了離子壓電效應(yīng)的機(jī)理、材料方法、應(yīng)用、未來(lái)展望和當(dāng)前存在的爭(zhēng)議等多個(gè)方面。首先從歷史的角度描述了該領(lǐng)域的起源和演變，然后從含有游離或固定離子的水凝膠兩個(gè)方面集中闡述了該領(lǐng)域的材料設(shè)計(jì)和器件制備研究。最后，作者也介紹了離子壓電效應(yīng)在傳感、生物界面和能量收集方面的各種應(yīng)用以及其性能。憑借其新穎的特性，離子壓電效應(yīng)有望在克服個(gè)性化醫(yī)療保健和可持續(xù)能源方面的巨大挑戰(zhàn)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

以上綜述論文以“Piezoionics: Mechanical-to-ionic transduction for sensing, biointerface, and energy harvesting”為題發(fā)表于 Aggregate 期刊。第一作者是香港中文大學(xué)的陳孔麒博士，通訊作者為香港城市大學(xué)材料科學(xué)與工程系何慶頌副教授。