双网络MXene/聚氨复合泡用于可拉伸和可压缩的电磁干扰屏蔽和应变传感器
Chengjie Bai1,2, Siran Jia3, Wei Chen1
1State Key Laboratory of Organic-Inorganic Composites, College of Materials Science and Engineering, Beijing University of Chemical Technology, 100029 Beijing, China.
ACS applied materials & interfaces
|February 5, 2025
概括
新的MXene/BC-TPU泡为可穿戴电子产品提供了出色的电磁干扰 (EMI) 屏蔽和传感. 这些材料结合了导电性和弹性,在应变下提供了强大的性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 聚合物科学 聚合物科学
背景情况:
- 微型可穿戴电子设备需要具有电磁干扰 (EMI) 屏蔽和传感能力的材料.
- 现有的材料经常在复杂的应用中努力平衡导电性,弹性和耐久性.
研究的目的:
- 设计和制造具有双重EMI屏蔽和压电传感功能的新型MXene/BC-TPU泡.
- 为了研究材料在各种机械应变和循环负荷下的性能.
主要方法:
- 通过定向结制造异型MXene/BC气凝,以创建导电网络.
- 嵌入一个相互透的热塑性聚氨 (TPU) 网络,以使用可控制的凝固来提高弹性.
- 描述EMI屏蔽的有效性,导电性,弹性,耐疲劳性和压力感应性能.
主要成果:
- 在MXene/BC气凝中实现了高导电性 (1912 S m-1) 和超高EMI屏蔽效率 (SE) 86dB.
- 开发了轻量级的MXene/BC-TPU泡,在广泛的应变范围 (-80-80%) 上具有出色的弹性和耐疲劳性.
- 经过5000次压缩释放和100次拉伸释放循环后,证明了出色的EMI SE (76dB),具有很高的保留率;稳定的压缩感应被证实.
结论:
- 双网络的MXene/BC-TPU泡具有出色的EMI屏蔽和压电阻传感性能.
- 这些材料非常适合用于需要保护和运动监控的先进可穿戴电子产品.
- 导电性,弹性和耐久性的结合为功能性材料设计开辟了新的途径.
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