超级防辐射面料： MXene涂层有效阻隔可穿戴设备中的电磁辐射
导读：
美国Drexel大学工程学院的新研究成果发现基于二维导电材料MXene的涂层可以非常有效的阻隔电磁波和其他潜在的有害辐射。该成果对发展高科技的服装和配饰是一项非常重大的突破。
近年来，防辐射面料在各种日常生活中被越来越广泛地应用。人们担忧黑客可能扫描或复制信用卡、护照或入侵笔记本电脑和无接触式车钥匙。将它们放入特制钱包、袋子和受保护的口袋中，可能有效防治发生这些事件。尽管有报告表明这些担忧被夸大了，但越来越多的制造商想要把传感和通讯技术成果与面料结合，所以市场对这类高科技面料的需求量是在持续增长。
Drexel大学Bach讲座教授Yury Gogotsi博士在防辐射面料领域新的研究成果日前发表于材料科学期刊CARBON上，他表示：“可穿戴设备需要屏蔽由各种移动通讯设备产生的电磁波干扰，比较有效的方法是将防辐射的功能和服装融为一体。新型的MXene材料拥有很强的阻隔电磁辐射的能力。我们这项新研究发现，它们能够牢固地附着在面料上，同时还能保持特有的电磁辐射屏蔽功能。”
Gogotsi教授表示，要完善此类设备的设计，需要使用屏蔽材料来限制设备产生的电磁场，并保护它免受其它设备电磁场的干扰。Gogotsi的团队在十年前首次生产和研究了二维导电材料MXene，并测试了MXene涂层的电磁屏蔽性能，研究已经取得了可喜成果。
“MXene材料非常适用于电磁屏蔽材料，因为它们可稳定地制成喷涂层、墨或涂料，附着于织物上，而不会增加过多重量或占据太多空间，”Gogotsi 说道，“我们还发现，MXene屏蔽涂层可吸收和反射电磁波，不仅能保护可穿戴设备和电子产品，也可保护人们免受强电磁场侵害。”
研究员的新成果表明，将普通棉质或亚麻面料在MXene溶液中浸涂，可将它们转变为功能同样强大的屏蔽材料，其阻隔EMI的有效率高于99.9%。
悬浮在溶液中的MXene薄片，因带有电荷，将自然附着在普通棉质和亚麻面料上，并产生均匀而耐久的涂层，无需预处理或后期处理，就能形成可商业使用的导电纱线和面料。
作为研究的一部分，研究员对在自然条件下存放两年后的MXene涂层面料进行测试，结果表明屏蔽功效略微下降约10%。
Gogotsi研究团队的博士生Simge Uzun说：“这项工作成果，为目前的防辐射面料提供了更有效的替代品。MXene涂层面料的性能不仅优于商用金属涂层面料，且无需额外加工，或使用化学添加剂，只采用水溶液就能可持续地生产。”
这项研究得到美国能源部的支持。
除Gogotsi外，Drexel功能面料中心（Drexel’s Center for Functional Fabrics）的Genevieve Dion、A.J. Drexel纳米材料研究院（A.J. Drexel Nanomaterials Institute)的Meikang Han博士、Kanit Hantanasirisakul 和Adam Goad、电气与计算机工程本科生Christina Strobel也参与了这项研究。
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