MXene作為一種新型的高導電性和親水性的濕響應材料，在收集水蒸發(fā)能方面具有無限的可能性。然而，MXene薄膜的力學和電學性能受到其結(jié)構(gòu)中宏觀空洞和薄片無序堆積的影響。在這里，通過更強的共價鍵和氫鍵的層間相互作用的致密MXene薄膜，制備了一種多多巴胺處理的還原氧化石墨烯/MXene薄膜作為濕度響應驅(qū)動器。小型的濕度響應驅(qū)動器具有高電導率(3693 S cm
-1)，機械性能和濕度敏感性。卓越的綜合性能使執(zhí)行器能夠檢測指尖的濕度，作為非接觸式開關(guān)打開電路，或作為機器人移動貨物。更重要的是，將該致動器與壓電元件耦合，設計并組裝了一種濕度驅(qū)動發(fā)電機，在水分子梯度驅(qū)動下可連續(xù)輸出峰值電壓約1V的交流電流。這項研究強調(diào)了這款濕度響應型致動器的巨大應用潛力，并為開發(fā)高級多功能基于MXene的濕度響應驅(qū)動器提供了模板。
圖1.MXene和rGO組裝成的PD-rGOMX致動器的合成過程和形貌表征。
圖2 PD-rGOMX薄膜的結(jié)構(gòu)表征與化學分析。
圖3. PD-rGOMX薄膜的機電特性。
圖4. PD-rGOMX薄膜的濕度響應行為。
圖5 PD-rGOMX制動器性能評估。
圖6. 基于PD-rGOMX驅(qū)動器的MDG的設計與制備。
相關(guān)科研成果由南京理工大學化學化工學院Dongping Sun和Lei Zhang等人于2022年發(fā)表在Journal of Materials Chemistry A (DOI: 10.1039/D2TA03756D)上。原文：Tailoring MXene-based Film as a Moisture-Responsive Actuator for Continuous Energy Conversion。
轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號
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