Ti3C2TX MXene لتطبيقات الاستشعار: التقدم الأخير، مبادئ التصميم، وآفاق المستقبل

تزداد أهمية المستشعرات في حياتنا اليومية بسبب التطور السريع في تقنيات الإلكترونيات والمعلومات، بما في ذلك إنترنت الأشياء، والإلكترونيات القابلة للارتداء، وأتمتة المنازل، والصناعة الذكية، وغيرها. لا شك أن أدائها يتحدد بشكل أساسي بمواد الاستشعار. من بين جميع المرشحين المحتملين، تتمتع المواد النانوية الطبقية ذات الهيكل المستوي ثنائي الأبعاد (2D) بعدد كبير من الخصائص المتفوقة مقارنةً بنظيراتها من المواد الضخمة، مما يجعلها مناسبة لبناء أجهزة استشعار عالية الأداء متنوعة. باعتبارها مادة ثنائية الأبعاد ناشئة، تمتلك MXenes عدة ميزات مفيدة من خصائص السطح القابلة للتعديل، والفجوة النطاقية القابلة للتكيف، والقوة الميكانيكية الممتازة، مما يجعلها جذابة في تطبيقات متنوعة. هنا، نركز بشكل خاص على التقدم البحثي الأخير في أجهزة الاستشعار المعتمدة على MXene، ونتناول مزايا MXenes ومشتقاتها كمواد استشعار لجمع إشارات متنوعة، ونسعى لتوضيح مبادئ التصميم وآليات العمل لأجهزة الاستشعار المعتمدة على MXene المعنية، بما في ذلك مستشعرات الشد/الإجهاد، ومستشعرات الغاز، والمستشعرات الكهروكيميائية، والمستشعرات البصرية، ومستشعرات الرطوبة. في النهاية، نقوم بتحليل التحديات الرئيسية وآفاق المستقبل للمواد المعتمدة على MXene في تطبيقات الاستشعار.