Multifunktionale hydrophobe MXene-beschichtete Baumwollstoffe für Elektro-/Photothermische Umwandlung, elektromagnetische Interferenzabschirmung und Druckmessung

MXene ist ein zweidimensionales Material zur Herstellung tragbarer elektronischer Textilien. Die Aufrechterhaltung der Leitfähigkeit, Stabilität und des Komforts von MXene-basierten Funktionstextilien in feuchter Luft oder Wasser stellt jedoch eine zentrale Herausforderung dar. In dieser Arbeit wurde die aktive Adsorptionsfläche auf den Oberflächen des Baumwollgewebes durch Mikrodissolution bei niedriger Temperatur vergrößert. Zudem wurde die Bindungsfähigkeit von MXene mit Baumwollstoffen durch die Verwendung von Polydopamin (PDA) als Schnittstellenagent erhöht. Schließlich wurde 1H,1H,2H,2H-perfluoroctyltriethoxysilan (PFOTES) auf die Oberfläche des mit MXene modifizierten Baumwollgewebes imprägniert, was die Oxidation von MXene effektiv verhinderte und dem Stoff gute wasserabweisende Eigenschaften verlieh. Der Verbundstoff zeigt hervorragende elektro-/photothermische Leistungen. Bei geringer Spannung kann die Oberflächentemperatur des Stoffes innerhalb von 30 s 140 °C erreichen. Nach 20 s Bestrahlung mit einer 250 W Infrarotlampe kann die Oberfläche des Stoffes schnell auf 110 °C erwärmen. Der Stoff zeigt hervorragende EMI-Abschirmungseigenschaften mit einer EMI-Abschirmung von 32 dB bei 8–12 GHz. Darüber hinaus zeigt der Stoff eine gute Sensibilitätsstabilität sowie eine schnelle Reaktion und Erholung bei Druckmessungen. Dieses Material hat einen einfachen Herstellungsprozess, vielfältige funktionale Eigenschaften und großes Potenzial für die nächste Generation intelligenter tragbarer elektronischer Produkte.