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  隨著可穿戴設(shè)備的迅速發(fā)展，電子織物的研究成為一個(gè)新的熱點(diǎn)，多功能、智能化的需求帶來(lái)了機(jī)遇與挑戰(zhàn)。但在賦予織物新功能的同時(shí)，保證其基底原有結(jié)構(gòu)、透氣性、舒適性等成為一個(gè)亟需解決的問(wèn)題。與傳統(tǒng)導(dǎo)電填料相比，過(guò)渡金屬碳化物/碳氮化物（MXene）作為一種新的二維導(dǎo)電納米材料，具有優(yōu)異的導(dǎo)電性和豐富的表面官能團(tuán)，在可穿戴織物領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用前景。研究者以MXene為主要導(dǎo)電活性物質(zhì)，基于商業(yè)化織物基體展開(kāi)了多功能電磁屏蔽織物的研究。

  為提高多功能織物的透氣性、超疏水性和電磁屏蔽性能，并賦予濕度檢測(cè)功能，該團(tuán)隊(duì)利用真空輔助層層組裝噴霧法，在商業(yè)化織物上負(fù)載2D MXene和1D銀納米線（AgNW），成功構(gòu)筑以AgNW為葉脈，MXene為葉片的仿樹(shù)葉高效導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，賦予織物優(yōu)異的電磁屏蔽、濕度監(jiān)測(cè)及自發(fā)疏水性能。該組裝方法的獨(dú)特之處在于既保持織物得高度多孔透氣性，又賦予其高效導(dǎo)電和屏蔽性能。通常，高導(dǎo)電性金屬納米線界面電阻大、與織物界面作用弱，2D MXene納米片和1D AgNW間的協(xié)同效應(yīng)，既顯著降低了AgNW間的接觸電阻，且提高了納米線與織物纖維界面強(qiáng)度及金屬納米線在嚴(yán)苛環(huán)境下的耐氧化性能。更有意思的是，發(fā)現(xiàn)MXene在老化后產(chǎn)生了大量C-F鍵，表現(xiàn)出自發(fā)疏水性能，顯示MXene材料在疏水材料方面的潛在應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)，二維層狀MXene納米材料的吸附/脫附水性能，使該織物具有靈敏的濕度響應(yīng)特性。

圖2. 仿樹(shù)葉納米結(jié)構(gòu)MXene/AgNW多功能電磁屏蔽織物

  相關(guān)研究成果最新發(fā)表在材料領(lǐng)域權(quán)威國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Adv. Funct. Mater. (2019, 1905197)。論文的共同第一作者為北京化工大學(xué)在讀博士生劉柳薪和陳偉，通訊作者為北京化工大學(xué)于中振教授和張好斌教授。本研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)等項(xiàng)目的資助。

  論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.201905197