近日，美國空軍研究實驗室Dhriti
Nepal團隊在《ACS NANO》上發(fā)表名為“Toward Architected Nanocomposites: MXenes and
Beyond”的綜述文章，概述了分層結構在基于MXene的薄膜納米復合材料中的作用方面的最新進展，強調(diào)出色的EMI屏蔽、透明性和機械強度。
基于MXenes的多功能結構納米復合材料（來源：ACS NANO）
受自然原理分層架構和漸變特征的啟發(fā)，科研人員基于Mxenes的分層架構納米復合材料使得材料具有更好的性能。比如，基于MXenes，纖維素納米纖維和聚多巴胺（PDA）通過分層漸變結構開發(fā)的軟啟動器，具有高拉伸強度（237.1 MPa），高楊氏模量（8.5 GPa）和出色的韌性（10.9 MJ / m3）。
使用MXenes和聚多巴胺模擬珍珠質(zhì)的分層架構開發(fā)的薄膜，與MXenes膜相比，這些以珍珠質(zhì)為中心的對齊結構的薄膜顯著增強了拉伸強度（約7倍）和韌性（約12倍），而且這也有利于MXene膜具有高電導率，出色的EMI屏蔽和環(huán)境穩(wěn)定性。
Mxenes納米復合材料（來源：ACS NANO）
目前遇到的問題是要達到最高的性能值(FoMe =σdc/σop，即電導率與光導率之比)，同時還要表現(xiàn)出優(yōu)異的EMI屏蔽性能和機械靈活性。研究人員通過總結可以得到以下四種策略可以實現(xiàn)：材料選擇、界面的精密工程、層次結構、在不同長度尺度上對形貌的控制。
例如，納米銀線薄膜以出色的透明性和導電性而著稱，通過LbL噴涂可以獲得的AgNWs和Mxene分層結構，再經(jīng)過毛細管力誘導的納米級進行每一層焊接的方法，不僅保留了透射率，還提高了電導率。
最終的分層結構在恒定的1.3 mm半徑下經(jīng)受了3000次彎曲循環(huán)，表明這些薄膜在復雜變形下的長期耐用性，這種具有導電，透明和機械柔性薄膜的分層體系結構為定制微波吸收提供了一種可行方案。
透明MXene /銀納米線（MA）膜（來源：ACS NANO）
未來，基于Mxene的納米復合材料可以適用于可穿戴，便攜式和可植入電子產(chǎn)品的多功能結構，通過將工程解決方案與MXenes啟發(fā)的自然螺旋結構相結合， 可以根據(jù)頻率定制電磁響應，實現(xiàn)多功能性，并選擇性地處理從微波到THz波長的信息。
