來源：NYU Tandon

布魯克林，紐約，星期四，2020年8月6日 - 電子産品在設備、可穿戴醫療植入物和其他應用中的擴散和小型化使得阻止電磁幹擾（EMI）的技術變得尤為重要，同時也使其實現更具挑戰性。雖然EMI可能會在關鍵應用中造成通信中斷，從而導緻潛在的災難性後果，但傳統的EMI屏蔽層需要大厚度才能有效工作，從而妨礙了設計靈活性。

一種解決方案存在于MXenes中，一系列具有阻斷EMI潛力的2D過渡金屬碳化物、氮化物和碳氮化物顯示出高導電性和優異的EMI屏蔽性能。這些材料商業化的關鍵是工業規模的制造。

由紐約大學坦頓工程學院的化學和生物分子工程教授AndréD.Taylor領導的一個多機構研究團隊展示了一種新的MXene制造方法，該方法可能導緻MXene獨立膜的規模生産方法：在預先設計的疏水基底上滴注。傳統的電磁幹擾方法使電磁幹擾效率提高了38%。發表在《Cell Press publication Material》一周年紀念版上的“用于增強電磁幹擾屏蔽的可縮放、高導電性和微圖案化MXene薄膜”表明，采用可伸縮且允許高吞吐量的方法制備微圖案MXene薄膜，可用于電磁幹擾屏蔽、儲能和光電應用。

該團隊，包括主要作者Jason Lipton，Taylor指導下的博士候選人，以及紐約大學Tandon的Elisa Riedo以及來自Drexel大學和Brookhaven國家實驗室的研究人員，在疏水性聚苯乙烯基底上制備MXene納米片（配方為Ti3C2Tx）并将其幹燥。幹燥後，所得的獨立薄膜可輕易剝離，該方法在時間效率、操作簡單性和表面光滑性方面與傳統的真空輔助過濾方法相比具有許多優點。

Taylor說，滴注法的優點在于它能夠利用預圖案基底（如乙烯基唱片、反光包裝和反光膠帶）在薄膜表面調節微米級的3D圖案。他補充說，這項研究将導緻更可持續的生産。

“我們的工作說明了MXene納米片是如何在不需要複雜和耗能的儀器的情況下制造成獨立薄膜的。”

Lipton補充說，該工藝的一個關鍵好處是可以更好地控制Ti3C2Tx的薄膜結構（包括橫向尺寸和厚度）。

Lipton說：“制作MXene薄膜的傳統方法是，你應該将親水性材料與親水性基底相匹配，以獲得光滑的塗層。”。“我們發現，如果你改為使用疏水表面，結果是簡單的，可擴展的生産獨立的薄膜，因為MXene喜歡粘在一起，而不是與表面相互作用。因為有許多商業上可買到的微結構塑料，所以有很多選擇來制作3D圖案的MXene薄膜，我們發現選擇正确的圖案可以顯著提高EMI的屏蔽效能。這為研究不同的微結構MXene複合材料提供了大量的機會，以廣泛應用。”

“概念驗證标志着Ti3C2Tx薄膜的大規模生産邁出了重要一步，這為加速MXene産品的商業化提供了廣闊的空間。”Taylor補充道。

原文鍊接：https://engineering.nyu.edu/news/researchers-devise-efficient-scalable-process-fabricating-mxene-films-block-electromagnetic

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