MXene是一种新型的二维材料，具有亲水性和高导电性，在智能电子器件中显示出良好的应用前景。然而，与氧化石墨烯类似的MXene的湿度驱动能力仍然未知。

成果简介

近日，哈尔滨工业大学的青年教师樊志敏博士在国际顶级期刊Angewandte Chemie International Edition发表了题目为“Highly Conductive MXene Film Actuator Based on Moisture Gradients”的论文。在此，报告了一个由水分梯度触发的高电导率MXene薄膜驱动器，并揭示了驱动机制。驱动器对水分高度敏感，变形量大。相对湿度差为65%时，最大弯曲角度可达155°。多种分析方法表明，湿度驱动和大变形由双层结构原位形成的不对称扩展而产生。优异的变形性和突出的导电性使其适用于柔性开凿器、电气开关等领域，这是其他二维材料难以直接实现的。更重要的是，这项工作进一步扩展了MXene材料的新应用范围，为构建下一代高导电率智能驱动器提供了新的机遇。

图 1 MXene薄膜的制备示意图。

图 2 MXene薄膜的快速形变。

图 3 MXene薄膜驱动器不同湿度下随时间变化的形变图。

图 4 MXene薄膜驱动器的形变机理。

结 论

综上所述，通过水分梯度制备了高电导率MXene薄膜驱动器。相对湿度差为65%时，最大弯曲角度可达155°。优异的变形性和突出的导电性使其适用于柔性开凿器、电气开关等领域，这是其他二维材料难以直接实现的。本工作揭示了高电性MXene薄膜的驱动机理，进一步拓展了MXene的应用领域并提供了理论依据和技术支持，为下一代高导电智能驱动器的设计和制造提供了高度的保障。

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202003737

信息来源： MXene学术