强大而坚固的MXene诱导的细菌纤维素麦克罗纤维用于AIoT织电子产品
Yi Hao1,2,3, Zixuan Zhang2,3, Yajun Chen4
1Key Laboratory of Special Protective Textiles, Ministry of Education, College of Textile Science and Engineering, Jiangnan University, Wuxi, 214122, People's Republic of China.
Nano-micro letters
|January 7, 2026
概括
研究人员使用MXene/PEDOT:PSS和细菌纤维素开发出坚固,导电的织纤维. 这些纤维创造了高性能织电子产品,使事物的人工智能 (AIoT) 能够进行先进的传感.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 织工程 织工程 织工程
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 织电子对于物体人工智能 (AIoT) 至关重要,但往往缺乏强大的界面相互作用,机械强度和稳定性.
- 现有研究尚未充分探索将导电材料与先进的纤维结构相结合的协同效益,以提高性能.
研究的目的:
- 制造具有卓越机械和电气性能的多功能核心外宏纤维.
- 开发高性能基于织的 triboelectric 纳米发电机 (TENG) 和液体感应设备.
- 探索这些先进纤维在AIoT应用中的潜力.
主要方法:
- 通过将桥梁功能化的MXene/PEDOT:PSS导电墨水与对齐的细菌纤维素 (BC) 结合起来,制造出均的核心外宏纤维.
- 机械性质的表征 (拉力强度,扬模),电导率和疏水性.
- 制造和测试基于织的 triboelectric 纳米发电机 (PKT-TENG) 和液体感应阵列.
主要成果:
- 制造的宏纤维具有出色的机械性能 (拉力强度为433.2 MPa,Young的模量为25.9 GPa) 和电导率 (10.05 S cm-1).
- 由此产生的PKT-TENG表现出高性能,最大开放电路电压为272.54V,功率密度为86.29mW m-2,能够为商用电子设备提供动力.
- 耐用的疏水性宏观纤维具有高的压电阻灵敏度,可通过阻力变化实时监测液体运动特征.
结论:
- 开发的MXene/PEDOT:PSS和BC复合纤维为先进的织电子产品提供了超强的机械性能和高导电性.
- 这项工作为在AIoT框架内设计高性能传感器件和智能制造应用提供了新的途径.
- 这项研究强调了将功能导电性油墨与生物聚合物集成为坚固和多功能智能织品的潜力.
