所有分类
结合二维纳米片的复合水凝胶具有令人印象深刻的物理和导电性能，适用于检测复杂的运动。
这可能会导致应用于可穿戴电子设备，软机器人以及即时医疗测试和监控。
水凝胶由沙特阿拉伯国王阿卜杜拉科技大学(KAUST)的一组研究人员通过将“水晶粘土”(一种常用于玩具制造的低成本水凝胶)与MXene纳米片相结合而制成。
“最重要的发现是基于MXene的水凝胶对压缩和拉伸[拉伸]力的反应不同，”领导该研究的KAUST材料科学家Husam Alshareef说。“它对以不同方向和不同速度施加的力也有不同的反应。这使复合水凝胶能够感知复杂的运动。“
MXenes是一种相对较新的高导电2D无机化合物，在电化学储能装置中显示出前景。但是在这项研究之前，已经进行了有限的研究来研究它们在传感应用中的潜力。
将水晶粘土与MXene纳米片结合，一方面在纳米片之间产生三维连接，另一方面在水凝胶的聚合物链和水之间形成三维连接。这使得新的“M-水凝胶”显着更具伸缩性。
普通水凝胶的可拉伸性小于2200%(长度约2.5cm至约55cm)，M-水凝胶的伸缩率为3400%(长度为2.5cm至86cm以上)。
另外，将一片M-水凝胶分成两片，然后轻轻地重新连接，导致瞬间“自我弹性”，在拉伸后没有出现由于初始断裂引起的无力迹象。拉伸重新连接的正常水凝胶导致机械弱点，然后在附着点处失效。
研究小组还发现，压缩M-水凝胶可以减少MXene纳米片之间的分离，使它们更容易相互接触，从而提高水凝胶内的导电性。
另一方面，拉伸它增加了MXene纳米片之间的间距，增加了M-水凝胶的电阻。这意味着电信号随着各种压力施加到M-水凝胶而改变。因此，例如，将M-水凝胶放在人的Adam's苹果上会导致根据发音的字母发出不同的电子信号。
此属性可能会导致应用程序，以帮助人们了解声音受损。
此外，当两个人在M-水凝胶顶部写下相同的单词时，发生了不同的电信号。这可能会导致防伪应用。
Alshareef和他的团队现在正在构建M-水凝胶原型，用于涂覆到可植入设备上，如心脏起搏器，可以使用超声波源远程充电，而无需将其从身体中取出。
“我们也正在研究这种材料在各种应用中的应用，包括生物传感，药物输送，软机器人的触觉反馈，震颤传感器和摩擦电纳米发电机[能量收集设备]，”Alshareef说，“潜力实际上是巨大。只有进一步研究，我们才能了解这种材料最具商业可行性的途径。“
下一篇：从沙漠空气中收获淡水
所有评论仅代表网友意见，与本站立场无关。
我要评论