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南开大学梁嘉杰、岳钊/中科大朱银波团队《Nat. Commun.》: 强度突破1 GPa！仿生高强韧MXene纤维

高分子科技 2025-11-03 12:22
文章摘要
本研究针对MXene纤维在宏观成型过程中存在的强度与韧性难以平衡的问题，受鹿角多级结构启发，提出通过构建刚性和可滑移双界面与微孔结构协同的仿生设计策略。研究团队制备了MXene/PEDOT:PSS/聚轮烷复合纤维，利用PEDOT形成强界面承载剪切应力，聚轮烷构建滑移界面耗散能量，并保留20%最优孔隙率缓解应力集中。该纤维实现了强度突破1 GPa、韧性高于130 MJ/m³、断裂应变大于30%的卓越性能，同时保持3.5 GPa的低模量和高导电性。通过分子动力学模拟和有限元分析揭示了双界面协同与微孔结构的强韧化机制，并成功开发出可用于实时健康监测的智能传感系统，为高性能柔性电子器件提供了新解决方案。
南开大学梁嘉杰、岳钊/中科大朱银波团队《Nat. Commun.》: 强度突破1 GPa！仿生高强韧MXene纤维
查看文献： Biomimetic strong and tough MXene fibers with synergy between micropores and dual interfaces
查看期刊：Nature Communications
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