以MXene为基础的水凝胶是一个蓬勃发展的软材料家族，最近已经成为用于可伸缩电子产品的有前途的候选材料。然而，目前大多数工作还是使用MXenes作为导电纳米填料。

近日，阿卜杜拉国王科技大学Husam N. Alshareef，南京工业大学董晓臣教授报道了Ti₃C₃T_x MXene可以在几分钟内活化不同聚合物水凝胶的快速凝胶化，包括丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMA)、N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、苯胺(ANI)和聚乙二醇双丙烯酸酯(PEGDA)等。即使是亲油单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)，也可以在亲水性MXenes的帮助下在3天后凝胶化。

文章要点

1）通过调节MXene和聚合物之间的动态相互作用，可以获得具有出色的延伸性、粘附性和自我修复能力的水凝胶。有趣的是，当MXenes与明胶、琼脂、PVA、海藻酸钠和壳聚糖等其他预制聚合物链混合时，诱导的凝胶过程比与单体混合时要慢得多。

2）由于Ti3C3Tx固有的光热行为和聚合物的非均相转变特性，所制造的聚合物-MXene水凝胶在近红外光照射下表现出独特的热敏基致动，并伴随着快速的形状转变。

总的来说，这种快速凝胶化的机理是由于Ti₃C₂T_x MXene容易产生自由基，以及MXene与聚合物之间存在多尺度的分子相互作用。此外，使用MXene作为动态交联剂，可获得优异的机械性能、附着力和自愈能力。

参考文献

Gang Ge, et al, Ti₃C₂T_x MXene-Activated Fast Gelation of Stretchable and Self-Healing Hydrogels: A Molecular Approach, ACS Nano, 2021

DOI: 10.1021/acsnano.0c07998

https://dx.doi.org/10.1021/acsnano.0c07998

信息来源:奇物论

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