MXene作为一种新型的高导电性和亲水性的湿响应材料，在收集水蒸发能方面具有无限的可能性。然而，MXene薄膜的力学和电学性能受到其结构中宏观空洞和薄片无序堆积的影响。在这里，通过更强的共价键和氢键的层间相互作用的致密MXene薄膜，制备了一种多多巴胺处理的还原氧化石墨烯/MXene薄膜作为湿度响应驱动器。小型的湿度响应驱动器具有高电导率(3693 S cm^-1)，机械性能和湿度敏感性。卓越的综合性能使执行器能够检测指尖的湿度，作为非接触式开关打开电路，或作为机器人移动货物。更重要的是，将该致动器与压电元件耦合，设计并组装了一种湿度驱动发电机，在水分子梯度驱动下可连续输出峰值电压约1V的交流电流。这项研究强调了这款湿度响应型致动器的巨大应用潜力，并为开发高级多功能基于MXene的湿度响应驱动器提供了模板。
 
  
图1.MXene和rGO组装成的PD-rGOMX致动器的合成过程和形貌表征。
 
 
图2 PD-rGOMX薄膜的结构表征与化学分析。
 
  
图3. PD-rGOMX薄膜的机电特性。
 
  
图4. PD-rGOMX薄膜的湿度响应行为。
 
  
图5 PD-rGOMX制动器性能评估。
 
 
图6. 基于PD-rGOMX驱动器的MDG的设计与制备。
 
        相关科研成果由南京理工大学化学化工学院Dongping Sun和Lei Zhang等人于2022年发表在Journal of Materials Chemistry A (DOI: 10.1039/D2TA03756D)上。原文：Tailoring MXene-based Film as a Moisture-Responsive Actuator for Continuous Energy Conversion。

转自《石墨烯研究》公众号