MXenen krijgen een verbeterde geleidbaarheid en flexibiliteit door een nauwkeurig plasma -etsenproces

Haozhe “Harry” Wang, universitair docent Electrical and Computer Engineering (ECE) aan de Duke University en een expert in het ontwikkelen van nieuwe methoden voor productiemateriaal, blijft de grenzen verleggen in MXene Research.

Nieuwe kwantitatieve analyse van het Wang Lab gepubliceerd in Materie ontdekte dat het plasma-ALE-proces de geleidbaarheid van de MXene met 80% verbetert en tot 165 graden buigt, wat beter presteert dan vergelijkbare 2D-materialen.

MXenen zijn een nieuwe 2D -klasse van metalen materialen met een hoge elektrische geleidbaarheid en sterke fotothermische mogelijkheden, wat betekent dat ze licht kunnen omzetten in warmte. Die warmte laat water verdampen, waardoor de Mxene kan krimpen, krullen, buigen of draaien wanneer het wordt blootgesteld aan licht.

Hoewel al nuttig in toepassingen zoals energieopslag, ontzilting en zachte robotica, is er nog veel te verkennen over het potentieel van MXenen. Wang werkt aan het optimaliseren van het fabricageproces van MXenen en het karakteriseren van die verbeteringen.

Een uitdaging met de productie van MXenen is dat ze slechts enkele atomen dik zijn en dat defecten op die schaal worden versterkt. Met behulp van een techniek met de naam Plasma-compatibele atoomlaagetsen (plasma-ALE), kunnen Wang en leden van zijn lab, inclusief postdoctorale associate Xingjian Hu, individuele functionele oppervlaktegroepen verwijderen of vervangen-Akin tot atomaire chirurgie.

Het doel van het Wang Lab is om MXene -materialen te ontwikkelen om flexibelere, programmeerbare en veerkrachtige zachte robotica mogelijk te maken, allemaal gecontroleerd met niets anders dan licht.