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  近日，華中科技大學(xué)李露穎教授及其合作者安徽大學(xué)岳陽副教授團隊采用層間氫鍵作用增強二維過渡金屬碳化物（MXenes）片材的機械強度，并應(yīng)用于高性能自修復(fù)柔性壓力傳感器。該高強度的MXene納米片可有效抵抗不良的機械損傷，以及抑制柔性電子器件易于失效的問題。相關(guān)研究成果以High-Strength MXene Sheets through Interlayer Hydrogen Bonding for Self-Healing Flexible Pressure Sensor為題發(fā)表在Chemical Engineering Journal上。

  MXene納米片在納米尺度上具有優(yōu)異的機械性能。然而，宏觀MXene納米片由于層間范德華力弱，以及成型過程中層間和層間孔隙之間的氫鍵作用，其力學(xué)性能較差，導(dǎo)致基于MXene的微電子器件易發(fā)生故障。因此，提高MXenes的機械性能是實現(xiàn)MXenes在宏觀和微電子器件中的優(yōu)異金屬導(dǎo)電性和表面性能的必由之路。

  近年來，有關(guān)壓力傳感的研究大多集中在提高傳感器的靈敏度上，而由復(fù)雜環(huán)境造成的機械損傷往往被忽視，而這一問題也成為制約柔性壓力傳感器進一步發(fā)展所不可忽視的阻力。

 圖6. 高強度MXene傳感器的實際應(yīng)用（II）。

  綜上所述，該工作展示了通過氫鍵構(gòu)建的高強度MXene片材，并將其應(yīng)用于具有超高機械強度和優(yōu)異傳感性能的自修復(fù)柔性壓力傳感器。為了克服二維材料固有的層間結(jié)合不良問題，利用MXene表面豐富的親水端基團及高強度ANF所引入的強氫鍵作用，大大提高了宏觀MXene片材的機械強度。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.139823