MXene（Ti₃C₂T_x）纤维（由导电性和机械强度高的MXene纳米片制成）的最新进展，解决了新兴但有前景的电极材料的日益增长的需求，用于开发基于纺织品的设备及其他产品。然而，为了揭示MXene纤维的全部潜力，在导电性和机械性能之间达到平衡仍然是主要挑战，主要是由于难以进一步压实松散的MXene纳米片所致。

近日，南洋理工大学Lei Wei，北京航空航天大学程群峰教授展示了一种连续可控的途径来制造具有高导电性、强度和韧性的超致密MXene纤维。

文章要点

1）首先，湿法纺丝中的界面相互作用使得MXene纳米片能够转移到紧密的MXene纤维。然后，这些纤维在热拉伸中被连续送入聚合物管，从而产生(1)由拉伸诱导的可控应力实现的超致密MXene纤维和(2)原位产生的保护层。

2）由于界面相互作用和热拉伸诱导应力的这种协同作用，所产生的具有保护层的超致密MXene纤维不仅具有585.5±2.1 MPa的显著拉伸强度和66.7±5.0 MJ·m³的超高韧性，而且还具有8802.4±30.8 S·cm^-1的高电导率以及优异的长期机械耐久性和稳定性。

3）在使用这些纤维构建大规模MXene纺织品之后，实现了两个代表性的应用。一种用于电磁干扰屏蔽，在5 × 10⁴次弯曲循环后具有约57 dB的高屏蔽效率和约87.8%的性能保持率。另一个是电热效应，展示了一种具有显著变形稳定性的发热织物。

已证实的界面相互作用和热拉伸诱导的应力的协同作用为在大量纳米结构功能材料上获得高性能纤维提供了广泛的兴趣。

参考文献

Zhou, T., Yu, Y., He, B. et al. Ultra-compact MXene fibers by continuous and controllable synergy of interfacial interactions and thermal drawing-induced stresses. Nat Commun 13, 4564 (2022).

DOI：10.1038/s41467-022-32361-6

https://doi.org/10.1038/s41467-022-32361-6