丽莎·泽加，物理
（同organic）有机 MXene织物加热器的红外图像形成了一个戒指、棉手套和手镯
信用:朴等
2019美国化学学会 高温手套、手镯甚至戒指是高导电性MXene的一些潜在应用，MXene是一种由钛和碳交替原子层制成的二维材料
在一项新的研究中，研究人员制作了MXene薄片，然后将薄片静电粘附到线上，最后将线缝合到可以在低电压下安全加热的普通织物上
由韩国科技学院和韩国大学的郑敏九和延世大学的朴哲明领导的研究人员在最近一期的《纳米ACS》上发表了一篇关于形状适应性强的MXene加热器的论文
近年来，研究人员一直在研究用作柔性、耐磨加热器的不同材料
尽管碳纳米管和石墨烯等材料具有优异的电学和光学性能，但在实际应用中对其进行加工仍具有挑战性
德雷克塞尔大学的研究人员于2011年首次引入了一种新材料MXene
MXene是一种二维晶体材料，表现出类似金属的导电性和很强的电热转换行为
它也可以很容易地加工成薄膜和织物
“我们能够基于MXene的新兴二维材料开发出新型轻质、高性价比但高性能的电加热器，适用于可穿戴和身体应用，”帕克告诉Phys
（同organic）有机
“基于碳纳米材料，为此目的已经提出了几种候选材料，但是它们受到加工性能差或导电性低的限制，涉及有害和有毒的化学物质
我们用溶液处理的MXene薄片解决了这些问题
" 在新的研究中，研究人员首次使用MXene薄片来制造透明薄膜加热器
在施加15伏电压的情况下，加热器的温度以8℃/秒的速度上升，最高可达120℃(248℉)
通过将加热器浸没在液氮中5分钟，研究人员证明了加热器可以起到除霜器的作用，在12 V下可以快速去除表面的霜
作为其高灵活性的证明，加热器可以以90度角折叠，而不会增加任何阻力，即使对折也能继续工作，尽管阻力更大
研究人员还证明了MXene薄片可以用来制作加热织物
为此，研究人员用涂层处理商用聚合物线，以增强它们与MXene薄片的静电相互作用
然后他们将线浸入含有MXene薄片的水溶液中
带正电的线和带负电的薄片之间的静电相互作用导致薄片自组装到单独的纤维上，在此过程中使白线变黑
MXene涂层线然后用棉花缝合在一起，制成保暖衣物
在很小的电压下，每一片MXene就像一个微型加热器
通过控制电压，研究人员可以在不损伤皮肤的情况下，逐渐将寒冷皮肤的温度升高到正常体温
在未来的应用中，加热的衣物可以由传统的电池或替代电源供电
“潜在地，我们的加热器可以由储存在电池和/或超级电容器中的能量提供动力，这些能量来自各种新兴的可再生能源，如可穿戴太阳能电池、摩擦电能发生器等，”帕克说
研究人员预计，这种结实、柔韧的保暖衣物可用于保健热疗和监控以及其他个人应用
“由于我们用溶液法开发的MXene薄片具有高导电性和光学透明性，因此有多种应用可能，特别是需要透明电极，”帕克说
例子包括开发机械柔性因而可佩戴的有机发光二极管显示器、光电探测器和透明触摸和/或压力传感器
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