Ένα πήκτωμα ιόντων είναι ένας τύπος ημι-στερεής ένωσης που διατηρεί ένα ηλεκτρικό φορτίο μέσω της ενσωμάτωσης ενός ιοντικού υγρού σε ένα πολυμερές κατά τη διάρκεια μιας φάσης ξήρανσης. Είναι μια μορφή sol gel ή xero gel που είναι εν μέρει υγρές, μερικώς στερεές μήτρες ενώσεων με μοναδικές ιδιότητες στην επιστήμη των υλικών. Αυτά τα υλικά θεωρούνται ως δυνητικοί μηχανισμοί αποθήκευσης ενέργειας για κυψέλες καυσίμου, για την κατασκευή ηλεκτρονικών εξαρτημάτων νανοκλίμακας, όπως τρανζίστορ που έχουν πλάτος δισεκατομμυριοστά του μέτρου και πολλά άλλα. Τέτοια υλικά προσφέρουν το μοναδικό πλεονέκτημα σε μικροσκοπική κλίμακα ότι έχουν μια πορώδη επιφάνεια που είναι πολύ μεγαλύτερη από τη συνολική τους μάζα, γεγονός που τα καθιστά ιδανικούς υποψήφιους για τη σύνδεση πτητικών ή ηλεκτρικά φορτισμένων στοιχείων.
Η παραγωγή μιας γέλης ιόντων γίνεται μέσω μιας τελειοποίησης της διαδικασίας παραγωγής κολλοειδούς πηκτώματος. Ένα μπλοκ συμπολυμερές, το οποίο είναι ένας συνδυασμός διαφορετικών πλαστικών μονομερών ενώσεων με μοναδικά φυσικά και χημικά χαρακτηριστικά, τίθεται σε διαδικασία υδρόλυσης-συμπύκνωσης με ένα ιοντοαγώγιμο υγρό. Τα κολλοειδή σωματίδια στο μείγμα το εμποδίζουν να στερεοποιηθεί πλήρως και αντ ‘αυτού παίρνει μια μορφή γέλης. Αυτό καθιστά την πρόσβαση στο φορτίο των ιοντικών ή άλλων ενσωματωμένων ενώσεων πιο πρακτική και το υλικό μπορεί να χρησιμεύσει ως ηλεκτρολύτης απουσία νερού. Οι ελαστικές ιδιότητες ενός στερεού με τη μορφή του μπλοκ συμπολυμερούς πλαστικού και οι ιδιότητες ενός ηλεκτρικά αγώγιμου ιοντικού υγρού συγχωνεύονται σε μία ένωση.
Οι χρήσεις της επιστήμης των υλικών μιας πολυμερούς μήτρας γέλης ιόντων είναι ποικίλες. Το υλικό μπορεί να αναδιαμορφωθεί, να επαναφορτιστεί, αλλά είναι σταθερό κάτω από διάφορες φυσικές ή χημικές συνθήκες καταπόνησης. Ένα πήκτωμα ιόντων μπορεί να λειτουργήσει σε θερμοκρασία έως και 482° Fahrenheit (250°C) και να παραμείνει σταθερό σε θερμοκρασίες έως και 662° Fahrenheit (350°C) χωρίς να υποβαθμίζεται. Τέτοια πηκτώματα μπορούν επίσης να παρασκευαστούν από μια ποικιλία ενώσεων που μοιάζουν με πρόδρομες πολυμερείς, αν και συνήθως χρησιμοποιούνται ενώσεις σιλανίου που χρησιμοποιούνται συνήθως στην παρασκευή πηκτωμάτων κολλοειδούς διαλύματος όπως αλκοξυσιλάνιο και αλογονοσιλάνιο. Το ιοντικό υγρό μπορεί επίσης να βασίζεται σε νερό που αναφέρεται ως υδάτινο τζελ, αλκοόλ ως γέλη αλκοόλης ή σε άλλες χημικές ουσίες όπως το καρβοξυλικό οξύ.
Τα αεροτζελ είναι ένας άλλος κλάδος της έρευνας στη μελέτη των ενώσεων ιόντων γέλης. Βασίζονται επίσης στη διαδικασία κατασκευής κολλοειδούς πηκτής και έχουν ένα τελικό προϊόν που περιλαμβάνει ένα έγκλειστο ιοντικό αέριο όπως το υδρογόνο που χρησιμοποιείται για κυψέλες καυσίμου. Οι κοινές μορφές αεροτζελ που είναι γνωστές στους καταναλωτές και τη βιομηχανία περιλαμβάνουν αφρούς όπως αφρός φελιζόλ και αφρός ουρεθάνης για την αντικραδασμική προστασία στα έπιπλα.
Μεταξύ των εφαρμογών των ενώσεων ιοντικής γέλης από το 2011 στις διάφορες μορφές τους, υγρών, αερίων και ημι-στερεών συστατικών είναι ως φωταυγείς ηλιακοί συμπυκνωτές. ως διηλεκτρικά υλικά για τρανζίστορ χαμηλής τάσης και υψηλής απόδοσης. και σε μια ποικιλία προηγμένων εφαρμογών αποθήκευσης ενέργειας. Οι τύποι τζελ ιόντων Aero gel έχουν το πλεονέκτημα ότι είναι περίπου 95% αέριο και ωστόσο παίρνουν στερεή μορφή, κερδίζοντας την ετικέτα του ελαφρύτερου στερεού στον κόσμο. Ερευνώνται ως προσροφητές ενέργειας, αισθητήρες και ισχυρές καταλυτικές ενώσεις.