導(dǎo)讀：
美國Drexel大學(xué)工程學(xué)院的新研究成果發(fā)現(xiàn)基于二維導(dǎo)電材料MXene的涂層可以非常有效的阻隔電磁波和其他潛在的有害輻射。該成果對發(fā)展高科技的服裝和配飾是一項非常重大的突破。
近年來，防輻射面料在各種日常生活中被越來越廣泛地應(yīng)用。人們擔憂黑客可能掃描或復(fù)制信用卡、護照或入侵筆記本電腦和無接觸式車鑰匙。將它們放入特制錢包、袋子和受保護的口袋中，可能有效防治發(fā)生這些事件。盡管有報告表明這些擔憂被夸大了，但越來越多的制造商想要把傳感和通訊技術(shù)成果與面料結(jié)合，所以市場對這類高科技面料的需求量是在持續(xù)增長。
Drexel大學(xué)Bach講座教授Yury Gogotsi博士在防輻射面料領(lǐng)域新的研究成果日前發(fā)表于材料科學(xué)期刊CARBON上，他表示：“可穿戴設(shè)備需要屏蔽由各種移動通訊設(shè)備產(chǎn)生的電磁波干擾，比較有效的方法是將防輻射的功能和服裝融為一體。新型的MXene材料擁有很強的阻隔電磁輻射的能力。我們這項新研究發(fā)現(xiàn)，它們能夠牢固地附著在面料上，同時還能保持特有的電磁輻射屏蔽功能。”
Gogotsi教授表示，要完善此類設(shè)備的設(shè)計，需要使用屏蔽材料來限制設(shè)備產(chǎn)生的電磁場，并保護它免受其它設(shè)備電磁場的干擾。Gogotsi的團隊在十年前首次生產(chǎn)和研究了二維導(dǎo)電材料MXene，并測試了MXene涂層的電磁屏蔽性能，研究已經(jīng)取得了可喜成果。
“MXene材料非常適用于電磁屏蔽材料，因為它們可穩(wěn)定地制成噴涂層、墨或涂料，附著于織物上，而不會增加過多重量或占據(jù)太多空間，”Gogotsi 說道，“我們還發(fā)現(xiàn)，MXene屏蔽涂層可吸收和反射電磁波，不僅能保護可穿戴設(shè)備和電子產(chǎn)品，也可保護人們免受強電磁場侵害?！?/span>
研究員的新成果表明，將普通棉質(zhì)或亞麻面料在MXene溶液中浸涂，可將它們轉(zhuǎn)變?yōu)楣δ芡瑯訌姶蟮钠帘尾牧?，其阻隔EMI的有效率高于99.9%。
懸浮在溶液中的MXene薄片，因帶有電荷，將自然附著在普通棉質(zhì)和亞麻面料上，并產(chǎn)生均勻而耐久的涂層，無需預(yù)處理或后期處理，就能形成可商業(yè)使用的導(dǎo)電紗線和面料。
作為研究的一部分，研究員對在自然條件下存放兩年后的MXene涂層面料進行測試，結(jié)果表明屏蔽功效略微下降約10%。
Gogotsi研究團隊的博士生Simge Uzun說：“這項工作成果，為目前的防輻射面料提供了更有效的替代品。MXene涂層面料的性能不僅優(yōu)于商用金屬涂層面料，且無需額外加工，或使用化學(xué)添加劑，只采用水溶液就能可持續(xù)地生產(chǎn)?！?/span>
這項研究得到美國能源部的支持。
除Gogotsi外，Drexel功能面料中心（Drexel’s Center for Functional Fabrics）的Genevieve Dion、A.J. Drexel納米材料研究院（A.J. Drexel Nanomaterials Institute)的Meikang Han博士、Kanit Hantanasirisakul?和Adam Goad、電氣與計算機工程本科生Christina Strobel也參與了這項研究。
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