聚酰亚胺(PI)气凝胶具有机械稳定性、极大的可压缩性、优异的抗疲劳性能和有趣的功能,在各种应用中引起了极大的关注。
近日,江南大学刘天西教授,黄云鹏副教授通过PI的界面增强和径向冰镀策略,制备了具有垂直和径向排列孔隙率的径向构筑PI/Mxene(RPIMX)复合气凝胶,其结构特征类似于鹅掌材茎中的木质部射线。
文章要点
1)基于MXene薄片与聚合物之间的温度梯度和界面相互作用,PI和MXene可以组装成连续的宏观气凝胶,具有径向分布的片层结构,在垂直方向上表现出机械强度和电导率的提高。
2)作为一种压阻式应变传感器,RPIMX气凝胶具有较宽的检测范围(0.1%−80%(60~76.5kPa))、较短的响应(100ms)/恢复(80ms)次数和良好的长期循环稳定性(1000循环30%应变)。因此,制备的RPIMX复合气凝胶可以很容易地用于实时检测各种人体运动。此外,PI/MXene的仿生排列微结构使其具有良好的输水能力和吸热性能,这也为高效的太阳能蒸汽发电提供了一种潜在的途径。
参考文献
Lei Pu, et al, Xylem-Inspired Polyimide/MXene Aerogels with Radial Lamellar Architectures for Highly Sensitive Strain Detection and Efficient Solar Steam Generation, Nano Lett., 2022
DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c01486
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c01486