다가 양이온 크로스링킹으로 MXene 나노유체 섬유의 기계적 강도와 전도성을 동시에 향상시키기

초록 고성능 나노유체 섬유를 개발하여 시너지적인 이온 및 전기 전도도를 갖추는 것은 인간-기계 인터페이스 상호작용에 유망합니다. 이러한 시나리오에서는 구성 플래이크의 상호 힘과 내부 힘이 유도된 나노유체 섬유 성능을 결정하는 중요한 요소로 인식됩니다. 본 연구에서는 다가 금속 양이온을 도입하여 전기적 상호작용을 조절함으로써 Ti3C2Tx MXene 용액의 유변학적 특성을 체계적으로 최적화합니다. 그 결과 이러한 다가 양이온은 이온 크로스링킹을 촉발하고 나노시트 간의 상호작용력을 현저히 강화시켜 조밀한 섬유형 젤 네트워크를 형성합니다. K+, Na+, Mg2+, Zn2+, Al3+ 등 여러 종류의 양이온이 상호 연결된 플래이크 간의 이온 크로스링킹을 향상시키기 위해 도입됩니다. 따라서 준비된 Zn2+-Ti3C2Tx 섬유는 11,200 S cm−1의 놀라운 전기 전도도, 252 MPa의 인장 강도 및 2.51 × 10−3 S cm−1의 이온 전도도를 나타냅니다. 이 다가 양이온 크로스링킹 전략은 착용형 또는 건강관리 응용 분야를 위한 기능성 나노유체 섬유 개발에 대한 통찰력을 제공할 수 있습니다.