來(lái)源：NYU Tandon

布魯克林，紐約，星期四，2020年8月6日 - 電子產(chǎn)品在設備、可穿戴醫療植入物和其他應用中的擴散和小型化使得阻止電磁干擾（EMI）的技術(shù)變得尤為重要，同時(shí)也使其實(shí)現更具挑戰性。雖然EMI可能會(huì )在關(guān)鍵應用中造成通信中斷，從而導致潛在的災難性后果，但傳統的EMI屏蔽層需要大厚度才能有效工作，從而妨礙了設計靈活性。

一種解決方案存在于MXenes中，一系列具有阻斷EMI潛力的2D過(guò)渡金屬碳化物、氮化物和碳氮化物顯示出高導電性和優(yōu)異的EMI屏蔽性能。這些材料商業(yè)化的關(guān)鍵是工業(yè)規模的制造。

由紐約大學(xué)坦頓工程學(xué)院的化學(xué)和生物分子工程教授A(yíng)ndréD.Taylor領(lǐng)導的一個(gè)多機構研究團隊展示了一種新的MXene制造方法，該方法可能導致MXene獨立膜的規模生產(chǎn)方法：在預先設計的疏水基底上滴注。傳統的電磁干擾方法使電磁干擾效率提高了38%。發(fā)表在《Cell Press publication Material》一周年紀念版上的“用于增強電磁干擾屏蔽的可縮放、高導電性和微圖案化MXene薄膜”表明，采用可伸縮且允許高吞吐量的方法制備微圖案MXene薄膜，可用于電磁干擾屏蔽、儲能和光電應用。

該團隊，包括主要作者Jason Lipton，Taylor指導下的博士候選人，以及紐約大學(xué)Tandon的Elisa Riedo以及來(lái)自Drexel大學(xué)和Brookhaven國家實(shí)驗室的研究人員，在疏水性聚苯乙烯基底上制備MXene納米片（配方為T(mén)i3C2Tx）并將其干燥。干燥后，所得的獨立薄膜可輕易剝離，該方法在時(shí)間效率、操作簡(jiǎn)單性和表面光滑性方面與傳統的真空輔助過(guò)濾方法相比具有許多優(yōu)點(diǎn)。

Taylor說(shuō)，滴注法的優(yōu)點(diǎn)在于它能夠利用預圖案基底（如乙烯基唱片、反光包裝和反光膠帶）在薄膜表面調節微米級的3D圖案。他補充說(shuō)，這項研究將導致更可持續的生產(chǎn)。

“我們的工作說(shuō)明了MXene納米片是如何在不需要復雜和耗能的儀器的情況下制造成獨立薄膜的。”

Lipton補充說(shuō)，該工藝的一個(gè)關(guān)鍵好處是可以更好地控制Ti3C2Tx的薄膜結構（包括橫向尺寸和厚度）。

Lipton說(shuō)：“制作MXene薄膜的傳統方法是，你應該將親水性材料與親水性基底相匹配，以獲得光滑的涂層。”。“我們發(fā)現，如果你改為使用疏水表面，結果是簡(jiǎn)單的，可擴展的生產(chǎn)獨立的薄膜，因為MXene喜歡粘在一起，而不是與表面相互作用。因為有許多商業(yè)上可買(mǎi)到的微結構塑料，所以有很多選擇來(lái)制作3D圖案的MXene薄膜，我們發(fā)現選擇正確的圖案可以顯著(zhù)提高EMI的屏蔽效能。這為研究不同的微結構MXene復合材料提供了大量的機會(huì )，以廣泛應用。”

“概念驗證標志著(zhù)Ti3C2Tx薄膜的大規模生產(chǎn)邁出了重要一步，這為加速MXene產(chǎn)品的商業(yè)化提供了廣闊的空間。”Taylor補充道。

原文鏈接：https://engineering.nyu.edu/news/researchers-devise-efficient-scalable-process-fabricating-mxene-films-block-electromagnetic

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