Les MXenes – famille des carbures et nitrures de métaux de transition bidimensionnels (2D) – présentent des propriétés physiques exceptionnelles et ont trouvé des applications allant du stockage de l’énergie à la médecine et à l’optoélectronique .
La conductivité intrinsèque et la capacité volumétrique excellentes des MXenes en font un matériau très attractif pour la fabrication de produits électroniques portables pouvant être portés comme des vêtements de tous les jours. Cela nécessite la fabrication de fils conducteurs pouvant être fabriqués par un traitement simple et évolutif et possédant des propriétés mécaniques qui les rendent suffisamment robustes pour convenir à l’usure subie par les textiles de tous les jours.
Jusqu’à présent, cependant, aucune étude complète n’a été réalisée sur l’évolutivité, la fabricabilité et la lavabilité des fils conducteurs à base de MXene. Dans un travail récent, présenté dans Advanced Functional Materials, le groupe dirigé par le professeur Yuri Gogotsi à l’Université Drexel a établi une approche combinant la chimie et les propriétés électriques et électrochimiques prometteuses des MXenes avec des fils commerciaux à base de cellulose.
Il s’agit de la première étude mettant en évidence des fils hautement conducteurs à base de MXene pouvant être lavés et tricotés comme des fils classiques – offrant ainsi une technologie de plate-forme potentielle pour les dispositifs à base de textile électronique aux performances réglables.
Les fils à revêtement MXene pourraient être utilisés pour divers types d’applications textiles intelligentes où la conductivité est essentielle. Bien que ces travaux se concentrent spécifiquement sur les fils à base de cellulose revêtus de MXène, en démontrant leurs applications de stockage d’énergie et de détection de pression, ces fils offrent des propriétés électriques et électrochimiques pouvant répondre aux exigences d’autres applications – générateurs triboélectriques; autres types de capteurs (par exemple, contrainte, humidité et température); des antennes; et protection contre les interférences électromagnétiques (EMI).
À l’avenir, l’équipe étendra désormais le processus de revêtement par immersion aux fibres synthétiques et aux fils, en tirant parti de leurs propriétés mécaniques (par exemple, résistance à la traction et module supérieurs) par rapport aux fibres naturelles.
Etant donné que les propriétés électriques de ces fils peuvent être ajustées en fonction des exigences d’applications spécifiques, les fils de coton revêtus de MXène peuvent être utilisés pour prototyper rapidement divers dispositifs tricotés à base de textile, notamment des supercondensateurs et des antennes.
Source: https://www.nanowerk.com– 11/09/19