近几十年来，柔性和可穿戴器件因其在便携式移动电子器件和人体运动监测方面的广阔应用前景而受到广泛研究。MXene是一个新兴的二维纳米材料家族，具有优异的导电性、丰富的端基、独特的层状结构、较大的比表面积和亲水性等特点，是一种潜在的柔性和可穿戴器件候选材料。目前大量开创性的研究致力于开发具有不同功能和设计结构的柔性MXene基复合材料。
近日，北京林业大学马明国教授，天津科技大学司传领，齐鲁工业大学（山东省科学院）Xing-Xiang Ji，北京化工大学万鹏博教授综述了用于可穿戴器件的柔性MXene基复合材料的最新研究进展，重点介绍了其制备策略、工作机理、性能以及在传感器、超级电容器和电磁屏蔽材料等方面的应用。
文章要点
1）作者总结了柔性MXene基复合材料在可穿戴器件的应用，例如可穿戴传感器（应变传感器、压力传感器和气体传感器）、可穿戴超级电容器和可穿戴EMI屏蔽。通过以一些重要的研究总结了柔性MXene基复合材料的合成、结构、性能及其在可穿戴器件的发展。根据不同应用场景的要求，制备了具有1D/2D/3D宏观形貌，包括纤维、纺织品、薄膜、纸张、气凝胶、水凝胶等。MXene基柔性器件的合成策略主要有湿法纺丝、喷涂、浸渍干燥、真空辅助过滤、冷冻浇铸、逐层组装等。
2）作者总结了用于可穿戴器件的柔性MXene基复合材料的未来研究趋势和方向，包括：1）改善MXene的稳定性，成本高，数量少等缺点，对于提高MXene复合材料的实际应用具有重要意义；2）优化MXene基复合材料的设计规则；3）精心设计复杂结构，如3D结构、孔隙结构、Janus结构和仿生结构，通过组合不同类型的材料，进一步提高柔性、抗拉强度和抗压强度；4）开发集成传感器；5）将MXene基复合材料的机械、电气、传感、光热、电热、疏水和自愈特性集成到可穿戴器件中；6）进一步揭示Mxene基柔性材料的结构和性能之间的关系；7）进一步开发具有可调和综合性能的Mxene基纤维、纱线和纺织品。
参考文献
Chang Ma, et al, Flexible MXene-Based Composites for Wearable Devices, Adv. Funct. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adfm.202009524
https://doi.org/10.1002/adfm.202009524
