Неван-дер-Ваальсовские суперкристаллы усиливают прочность и проводимость пленок MXene
Новая стратегия для пленок MXene улучшает механические и электрические свойства, достигая прочности на растяжение 598 МПа и проводимости 13682 С/см.
Конвенциональные стратегии сборки макроскопических пленок MXene требуют избыточных связующих, таких как полимерные цепи или целлюлоза, что подрывает их внутренние функции и снижает MXene до уровня простых проводящих наполнителей. Недавнее исследование, опубликованное в Nature Communications, представляет стратегию, использующую внутреннюю структурную эволюцию MXene для достижения невандерваальсовских суперкристаллических свертков. Этот подход улучшает межслойный перенос напряжения и устанавливает эффективные проводящие пути, преодолевая традиционный компромисс между механическими и электрическими характеристиками пленок MXene.
Полученные масштабируемые высокопроизводительные пленки MXene демонстрируют замечательную прочность на растяжение 598 МПа и электрическую проводимость 13682 С/см, а также отличное экранирование электромагнитных помех. Однако систематическое понимание механизмов усиления на нескольких масштабах отсутствует, что ограничивает рациональный дизайн высокопроизводительных пленок MXene. Чтобы решить эту проблему, авторы систематически разъясняют сложные механизмы усиления на нескольких масштабах, от отклонения трещин на микроскопическом уровне до динамического сдвига и диссипации энергии на наноуровне, а также местной перестановки заряда через молекулярные взаимодействия.
Эта работа устанавливает многоуровневый план для механического усиления, охватывающий микроскопические, наноразмерные и молекулярные режимы, что представляет собой значительный шаг вперед в разработке высокопроизводительных пленок.
