这也太好了吧?加热的晶片可以缝进衣服里进行热疗!


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  加热手套,手镯,甚至戒指都是高导电性碳化钛(MXene)的潜在应用。碳化钛是由钛和碳的交替原子层组成的二维材料。

在一项新的研究中,研究人员制作了一块薄薄的碳化钛,然后将薄板静电附着在螺纹上,最后将线缝合到平纹织物上,织物在低压下安全加热。由韩国科学技术研究院和韩国大学ChongMinKoo和延世大学CheolminPark领导的研究。

研究结果发表在《ACSNano》上。近年来,研究人员一直在研究可用于柔性可穿戴加热器的各种材料。尽管诸如碳纳米管和石墨烯的材料具有优异的电学和光学性质,但是将它们加工用于应用始终是一个挑战。德雷克塞尔大学的研究人员首次推出了一种新材料 - 碳化钛(MXene)。碳化钛是一种二维结晶材料,具有金属导电性和强电热转换性能。它也可以很容易地加工成薄膜和织物。

现在有可能开发出一种基于新型二维碳化钛材料的新型轻质,低成本和高性能电加热器,适用于可穿戴和车身应用。已经提出了几种基于碳纳米材料的候选材料,但它们的加工性差或导电性低。涉及危险和有毒化学品,用溶液处理碳化钛薄片解决了这些问题。在这项新研究中,研究人员首先使用碳化钛板制作了透明薄膜加热器。施加15 V时,加热器的温度以8°C/sec的速率上升,最高达到120°C(248°CF)。

(Boco Park - Graphic)氮化物织物加热器的红外图像,形成戒指,棉手套和手镯,图片:美国化学学会

通过将加热器浸入液氮中5分钟,研究人员证明加热器可以作为除霜剂,表面霜可以快速去除到12v以下。作为其高度灵活性的证明,加热器可以以90°的角度折叠而不会增加任何阻力,即使它仍然在折叠中,即使阻力更大。研究人员还表明,碳化钛薄片可用于制造加热织物。为此,研究人员使用涂层处理商业聚合物线,以增强其与碳化钛薄片的静电相互作用。然后将它们浸入含有碳化钛薄片的水溶液中。

带正电的导线和带负电的薄片之间的静电相互作用使得薄片自组装到单根纤维上,导致白线在该过程中变黑,然后用棉线缝制涂有二氧化锰的导线。一起。制成加热的衣服。在很小的电压下,每块碳化钛薄片都可作为小型加热器使用。通过控制电压,研究人员可以逐渐将冷皮肤的温度恢复到正常体温而不会损伤皮肤。在未来的应用中,加热的衣服可以由传统电池或替代能源供电。

加热器可以由存储在电池和/或超级电容器中的能量来自各种新兴可再生能源,例如可穿戴太阳能电池,摩擦发电机等。研究人员希望这种坚固耐用的柔性加热套装可用于医疗,热力和监控等个人应用。通过溶液法显影的碳化钛薄片具有高导电性和光学透明性,因此可以应用于各种用途,特别是需要透明电极。如包含机械灵活性,可穿戴有机发光二极管显示器,光电探测器,透明触摸和/或压力传感器的发展。