有机电化学晶体管 (Organic Electrochemical Transistor, OECT) 由于工作电压低于1 V且与水的兼容性好，在生物电子学中有很大的潜在应用。与有机场效应晶体管 (Organic Field-Effect Transistor OFET) 类似，OECT也是一种基于共轭聚合物为导电沟道的三端器件。与OFET不同的是，OECT电解质水溶液中的离子可以渗透到聚合物薄膜中，并在整个导电沟道中产生体掺杂，显著提高了聚合物薄膜的跨导特性。因此，共轭聚合物薄膜中存在离子和电荷（空穴/电子）两种传输。尽管疏水性共轭聚合物具有良好的电荷传输，但亲水性离子从电解质水溶液中进入疏水性聚合物膜的渗透性较差，导致离子传输性能较低，限制了疏水性聚合物在OECT的应用。

近日，上海工程技术大学的吕爱风教授、尹学博教授和苏州大学的黄丽珍教授、迟力峰教授合作，在电解质水溶液和聚合物薄膜中间引入一个饱含疏水性离子的界面层，该界面层是由凝胶基质聚（偏二氟乙烯-共-六氟丙烯）（PH）和两种离子液体混合形成的离子凝胶薄膜。界面层中发生了离子交换现象，提高了离子的渗透性，同时还保持了疏水聚合物的电荷传输能力。

两种离子液体分别是双（三氟甲基磺酰基）酰亚胺锂（LiT）和1-乙基-3-甲基咪唑鎓双（三氟甲基磺酰）酰亚胺（ET），它们含有相同的疏水性阴离子双（三氯甲磺酰基）酰亚胺（TFSI⁻），和不同的阳离子Li⁺和1-乙基3-甲基咪唑鎓（EMIM⁺）。实验发现，调节离子凝胶薄膜中三组分PH、ET和LiT的比例，可获得最佳的OECT性能。

机理研究表明，电解质水溶液中的亲水性阴离子Cl⁻进入凝胶，存在于凝胶中的疏水性阴离子TFSI⁻渗透到聚合物膜中以实现电荷平衡，即离子凝胶和电解质之间发生离子交换。离子凝胶中的高TFSI⁻数量和小体积阳离子有利于p型OECT的电化学掺杂。

最终，通过离子凝胶策略，疏水性共轭聚合物可以直接应用于OECT中，同时保持其电荷迁移率基本不变，无需进一步的合成接枝步骤。此外，通过改变凝胶界面层的类型和比例，可以容易地调节OECT性能。