便利店|超高弹性和温度敏感的3D 打印多模态MXenes水凝胶智能设备

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水凝胶在柔性传感器中得到了广泛的研究，这些传感器已应用于可穿戴电子产品中。然而，水凝胶的进一步应用受限于传感机制的模糊性，基于水凝胶的柔性传感系统在成本、集成难度和器件制造等方面的多功能化仍然是一个挑战，阻碍了具体的应用场景。近日，科研团队开发了具有成本效益、结构专业和场景适用的3D 打印直接墨水书写 (DIW) 技术制造的二维 (2D) 过渡金属碳化物 (MXenes) 键合水凝胶传感器，具有出色的应变和温度传感性能。可以在宽工作范围（0-80°C）内实现 5.7（0?191% 应变）和高温灵敏度（?5.27% °C?1）的应变系数（GF）。特别是在有限元分析的基础上阐明了相应的机理，并首次将原位温度相关的拉曼技术用于水凝胶，打印的传感器可以实现形状记忆太阳能电池阵列铰链的精确温度指示。

图1：MXenes 和水凝胶的合成。
图2：材料的形态和结构。
图3：打印水凝胶的应变传感性能。
图4打印传感器的温度响应性。
图5：温度监测系统的构建和运行。
相关论文以题为Approaching intrinsic dynamics of MXenes hybrid hydrogel for 3D printed multimodal intelligent devices with ultrahigh superelasticity and temperature sensitivity发表在《Nature Communications》上。通讯作者是中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室朱纪欣教授，西北工业大学黄维院士。参考文献：doi.org/10.1038/s41467-022-31051-7【便利店|超高弹性和温度敏感的3D 打印多模态MXenes水凝胶智能设备】