纳米材料的蒸发驱动的通用,高吞吐量和卷对卷印刷
Xu Xiang1, Jia-Hui Xin2,3, Yu-Wei Liu4,2
1School of Materials Science and Engineering, Chongqing Jiaotong University, Chongqing, China. xxiang1984@cqjtu.edu.cn.
Nature communications
|December 10, 2025
概括
一种新的蒸发驱动印刷 (EDP) 方法使各种纳米材料的高通量制造成为功能性薄膜. 这种多功能技术克服了当前方法的局限性,用于海水淡化和电磁屏蔽等先进应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 将纳米材料制造成薄膜对于分离,能源,光学和机器人技术的应用至关重要.
- 目前的方法与各种纳米材料的大规模,高通量生产成统一的薄膜作斗争.
- 现有策略通常需要特定的纳米材料特性,限制了它们的适用性.
研究的目的:
- 为大规模,高通量制造任意纳米材料成均薄膜开发一个简单和通用的战略.
- 展示一种新的蒸发驱动印刷 (EDP) 方法,用于制造多功能复合膜.
- 克服传统纳米材料薄膜制造方法的局限性.
主要方法:
- 开发了一种蒸发驱动印刷 (EDP) 方法,利用水蒸发驱动纳米材料组装.
- 在多孔基板上采用卷对卷和空间可编程的制造工艺.
- 在面向纳米材料堆叠和薄膜形成方面利用大小选效应.
主要成果:
- EDP使各种纳米材料 (2D纳米片,1D纳米管) 的高通量,空间可编程的制造成为复合膜.
- 该过程适用于没有额外添加剂的任意纳米材料,支持多材料和可回收印刷.
- 通过EDP制造的石墨烯氧化物薄膜实现了95.0%以上的硫酸排斥用于海水淡化.
- 印刷片显示出高性能电磁屏蔽,由于有序的状结构.
结论:
- EDP是一种多功能和通用策略,用于制造具有先进应用潜力的多种纳米材料薄膜.
- 开发的方法克服了传统技术的局限性,实现了可扩展和高吞吐量生产.
- 用EDP制造的薄膜在海水淡化和电磁屏蔽应用中表现出有希望的性能.
