Tejido Flexible Decorado con MXene con Redes Conductivas Entretejidas para Calentamiento Joule Integrado, Apantallamiento de Interferencia Electromagnética y Rendimientos de Detección de Estrés

Aunque la electrónica textil flexible y multifuncional es prometedora para dispositivos portátiles, sigue siendo un desafío integrar sin problemas una excelente conductividad en los textiles sin sacrificar su flexibilidad y transpirabilidad intrínsecas. En este trabajo, se construyen redes conductivas interconectadas verticalmente basadas en una plantilla en malla de tejidos de algodón con hilos de urdimbre y trama entretejidos. Los carburos/nitruros de metales de transición de dos dimensiones (MXenes), con una conductividad metálica única y superficies hidrofílicas, están unidos de manera uniforme e íntima al tejido preformado a través de un enfoque de recubrimiento por spray-drying. Ajustando los ciclos de secado por aerosol, se sintoniza con precisión el grado de interconectividad conductiva de los tejidos, lo que proporciona tejidos altamente conductivos y transpirables con calentamiento Joule integrado, apantallamiento de interferencia electromagnética (EMI) y rendimientos de detección de estrés. Curiosamente, activados por la arquitectura conductiva entretejida, los tejidos decorados con MXene con una carga baja del 6 % en peso (0.78 mg cm-2) ofrecen una conductividad eléctrica excepcional de 5 Ω sq-1. La prometedora conductividad eléctrica otorga además a los tejidos un rendimiento superior en el calentamiento Joule con una temperatura de calentamiento de hasta 150 °C a un voltaje de suministro de 6 V, excelente rendimiento de apantallamiento EMI, y respuestas de estrés altamente sensibles al movimiento humano. En consecuencia, este trabajo ofrece una nueva estrategia para el diseño versátil de dispositivos portátiles multifuncionales basados en textiles.