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可切换电磁干扰屏蔽的动态自适应褶皱结构丝素/MXene复合纤维

来源:原创    更新时间:2024-02-07 23:11:40    编辑:管理员    浏览:83

可切换电磁干扰屏蔽的动态自适应褶皱结构丝素/MXene复合纤维

        功能织物和可穿戴设备需要柔性和动态自适应导电复合纤维,但薄弱的界面往往会影响复杂应用场景的关键性能。本工作提出了一种通用且可扩展的策略,通过湿法纺丝技术在含有2D纳米材料(即MXene、石墨烯)的再生丝素蛋白(RSF)纤维上构建坚固且可逆的褶皱结构。丝素蛋白的动态构象转变和核壳模量失配共同导致了褶皱结构的形成。然后,它有效地优化了组装的纳米材料和纤维基材之间的界面,显著增强了纤维,完成了导电路径,并赋予了非凡的坚固性和耐用性。与RSF纤维相比,MXene基纤维显示出≈1125 S cm−1的高导电性,214.3±6.8 MPa的拉伸强度和15.2±1.5 MJ m−3的韧性远超RSF纤维。更有趣的是,可变形的褶皱结构进一步调节了纤维的表面行为和性能,例如由湿度引起的从“关闭状态”到“打开状态”的可切换屏蔽性能。此外,机械灵活性和卓越电容(≈829 F cm−3)的集成进一步期待着MXene基纤维在自供电可穿戴电子产品和智能织物中的巨大前景。

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文章链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.202314425