MXene作為一種新型的高導電性和親水性的濕響應材料，在收集水蒸發能方面具有無限的可能性。然而，MXene薄膜的力學和電學性能受到其結構中宏觀空洞和薄片無序堆積的影響。在這里，通過更強的共價鍵和氫鍵的層間相互作用的致密MXene薄膜，制備了一種多多巴胺處理的還原氧化石墨烯/MXene薄膜作為濕度響應驅動器。小型的濕度響應驅動器具有高電導率(3693 S cm
-1)，機械性能和濕度敏感性。卓越的綜合性能使執行器能夠檢測指尖的濕度，作為非接觸式開關打開電路，或作為機器人移動貨物。更重要的是，將該致動器與壓電元件耦合，設計并組裝了一種濕度驅動發電機，在水分子梯度驅動下可連續輸出峰值電壓約1V的交流電流。這項研究強調了這款濕度響應型致動器的巨大應用潛力，并為開發高級多功能基于MXene的濕度響應驅動器提供了模板。
圖1.MXene和rGO組裝成的PD-rGOMX致動器的合成過程和形貌表征。
圖2 PD-rGOMX薄膜的結構表征與化學分析。
圖3. PD-rGOMX薄膜的機電特性。
圖4. PD-rGOMX薄膜的濕度響應行為。
圖5 PD-rGOMX制動器性能評估。
圖6. 基于PD-rGOMX驅動器的MDG的設計與制備。
相關科研成果由南京理工大學化學化工學院Dongping Sun和Lei Zhang等人于2022年發表在Journal of Materials Chemistry A (DOI: 10.1039/D2TA03756D)上。原文：Tailoring MXene-based Film as a Moisture-Responsive Actuator for Continuous Energy Conversion。
轉自《石墨烯研究》公眾號
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