CNT@CNF/MXene水凝具有完整的导电网络,用于灵活的防传感器和电磁屏蔽

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:

• 灵活的人机接口需要具有高灵敏度和电磁干扰 (EMI) 屏蔽的传感器.
• 现有的材料往往缺乏监控运动和提供电磁保护所需的双重功能.

研究的目的:

• 制造一种新的水凝,具有联合应变传感和EMI屏蔽能力.
• 为先进的电子应用开发一种坚固,导电和自我修复的材料.

主要方法:

• 制备碳纳米管@纤维素/MXene (CCM) 基于烯胺的水凝.
• 使用碳纳米管和纤维素自组装成导电纤维.
• 通过导电纤维相互连接2D MXene纳米板,并与Zn2+进行交叉链接以形成导电网络.

主要成果:

• 该CCM水凝表现出优异的抗拉强度 (~424%),自我愈合能力 (87.2%),以及/水留能力 (Tc < -60 °C).
• 实现了高导电性 (9.64 S/m) 和高效的EMI屏蔽效率 (51.8 dB).
• 展现出优越的应变传感性能:高灵敏度 (GF = 20.17),广泛的检测范围 (0% - 400%),快速响应 (~ 135 ms) 和稳定性 (~ 500 个周期).

结论:

• 开发的CCM水凝成功地集成了高性能应变传感和EMI屏蔽.
• 这种材料为设计下一代灵活电子设备提供了有前途的途径.
• 双重功能解决了先进通信技术和人机交互方面的关键需求.