MXene涂層智能織物可以防止可穿戴設(shè)備中的電磁干擾

　　德雷克塞爾大學(xué)工程學(xué)院的研究人員報(bào)告說(shuō)，涂有稱為MXene的導(dǎo)電二維材料的織物在阻擋電磁波和潛在有害輻射方面非常有效。這一發(fā)現(xiàn)是將技術(shù)能力融入服裝和配飾的一項(xiàng)重要進(jìn)展。

　　Drexel工程學(xué)院的最新研究表明，在棉或亞麻織物上添加MXene涂層可以使其具有抗電磁干擾的能力。

　　阻止電磁波的材料在幾年前就已經(jīng)有了商業(yè)應(yīng)用，當(dāng)時(shí)人們擔(dān)心高科技竊賊會(huì)掃描或復(fù)制信用卡，護(hù)照或侵入筆記本電腦，而非接觸式汽車鑰匙則將人們放在專用的錢(qián)包，袋子和受保護(hù)的口袋中。盡管報(bào)告表明這些擔(dān)憂已被夸大，但隨著越來(lái)越多的制造商將傳感和通信技術(shù)整合到織物中，對(duì)此類紡織品的需求可能會(huì)增長(zhǎng)。

　　它們也可以部署在國(guó)防組織中，以保護(hù)設(shè)備免受跟蹤和黑客攻擊，并保護(hù)人們免受強(qiáng)烈的微波輻射。根據(jù)最近的報(bào)道，這種微波輻射可能已被用來(lái)對(duì)付美國(guó)和加拿大的外交官。

　　"可穿戴設(shè)備將需要屏蔽移動(dòng)設(shè)備經(jīng)常產(chǎn)生的電磁干擾（EMI），并且屏蔽應(yīng)作為服裝的一部分進(jìn)行集成，"杰出大學(xué)博士，Drexel的巴赫教授Yury Gogotsi說(shuō)道，他最近領(lǐng)導(dǎo)了研究發(fā)表在材料科學(xué)雜志CARBON上。"一段時(shí)間以來(lái)，我們已經(jīng)知道MXene具有比其他材料更好的阻擋電磁干擾的能力，但是這一發(fā)現(xiàn)表明，它可以有效地粘附到織物上并保持其獨(dú)特的屏蔽能力。"

　　"用于高效電磁干擾屏蔽的高導(dǎo)電性和可縮放性的Ti 3 C 2 T x涂層織物"結(jié)構(gòu)組成與屏蔽效果。

　　干擾來(lái)自電子設(shè)備產(chǎn)生的殘留電磁場(chǎng)。用戶將其視為嗡嗡聲，設(shè)備功能的緩慢或暫時(shí)停止。這是暫時(shí)的不便，但是隨著移動(dòng)設(shè)備和互聯(lián)技術(shù)（包括可穿戴設(shè)備）的廣泛使用，這些時(shí)刻變得越來(lái)越頻繁。

　　根據(jù)Gogotsi的說(shuō)法，改善這些設(shè)備的設(shè)計(jì)需要使用屏蔽材料來(lái)容納設(shè)備產(chǎn)生的電磁場(chǎng)，并保護(hù)其免受其他設(shè)備產(chǎn)生的干擾。Gogotsi的團(tuán)隊(duì)近十年前首次生產(chǎn)并研究了導(dǎo)電二維MXene材料，該團(tuán)隊(duì)一直在測(cè)試MXene涂層的這種作用，并取得了可喜的成果。

　　Gogotsi說(shuō)：" MXene非常適合用作屏蔽層，因?yàn)樗鼈兛梢砸試娡?，油墨或油漆的形式穩(wěn)定生產(chǎn)，因此可以在不增加太多重量或占用更多空間的情況下應(yīng)用于紡織品。" "我們還發(fā)現(xiàn)MXene屏蔽層可以吸收和反射電磁波，因此它不僅可以保護(hù)可穿戴設(shè)備和電子產(chǎn)品，還可以保護(hù)人們免受強(qiáng)電磁場(chǎng)的侵害。"

　　事實(shí)證明，涂有MXene解決方案的棉或亞麻織物對(duì)阻止移動(dòng)設(shè)備產(chǎn)生的電磁干擾有效率為99.9％。

　　研究人員的最新發(fā)現(xiàn)表明，在MXene溶液中浸涂常規(guī)棉或亞麻織物將使其變成同樣強(qiáng)大的屏蔽材料-屏蔽EMI的效率超過(guò)99.9％。

　　懸浮在溶液中的MXene薄片由于帶電荷而自然粘附在常規(guī)棉和亞麻織物中的纖維上。這樣可產(chǎn)生徹底而持久的涂層，而無(wú)需進(jìn)行前處理或后處理過(guò)程即可生產(chǎn)出大多數(shù)市售的導(dǎo)電紗線和織物。

　　作為研究的一部分，對(duì)MXene涂層的織物在正常條件下存放兩年后進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果表明屏蔽效率僅略有下降-大約10％。

　　Gogotsi研究小組的博士生Simge Uzun表示："這項(xiàng)工作為目前的EMI屏蔽紡織品提供了大大改進(jìn)的替代品。"作為她的博士課程的一部分，她進(jìn)行了這項(xiàng)研究。" MXene涂層的織物不僅超過(guò)了商用金屬涂層的織物的性能，而且可以通過(guò)在不進(jìn)行額外處理或添加化學(xué)添加劑的情況下以水溶液形式涂布而可持續(xù)地生產(chǎn)。"