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智科眼: 双语看懂新科研
纳米材料 1112
Heated(加热) gloves(手套),(,) bracelets(手镯),(,) and() even(甚至) rings() are(are) some(一些) of(of) the potential(潜在) applications(应用) of(of) highly() conductive(导电性) MXene,(MXene,) a(a) 2-D(2-D) material(材料) made(制成) of(of) alternating(交替) atomic(原子) layers() of(of) titanium() and() carbon().(.) In(In) a(a) new(新的) study(研究),(,) researchers(研究人员) have(have) fabricated(制造) MXene(MXene) flakes(薄片),(,) then(然后) electrostatically(静电) adhered(粘附) the flakes(薄片) to(to) threads(线),(,) and() finally(最后) sewed() the threads(线) into(into) ordinary(普通) fabrics(织物) that(that) can(可以) be(be) safely(安全) heated(加热) under(under) a(a) low voltage(低压).(.)
The researchers(研究人员),(,) led(领导) by(by) Chong(Chong) Min(Min) Koo(Koo),(,) at(at) the Korea(韩国) Institute(研究所) of(of) Science(科学技术) and() Technology(技术) and() Korea(韩国) University(大学),(,) and() Cheolmin(Cheolmin) Park(公园),(,) at(at) Yonsei(延世大学) University(大学),(,) have(have) published(发表) a(a) paper(论文) on(on) the shape(形状)-()adaptable(适应性) MXene(MXene) heater(加热器) in(in) a(a) recent(最近) issue(问题) of(of) ACS(ACS) Nano(纳米).(.)
In(In) recent(近年) years(),(,) researchers(研究人员) have(have) been(been) investigating(研究) different(不同) materials(材料) to(to) be(be) used(使用) as(as) flexible(柔性),(,) wearable(可穿戴) heaters(加热器).(.) Although(尽管) materials(材料) such as(例如) carbon() nanotubes(纳米管) and() graphene(石墨烯) have(have) excellent(优异) electrical() and() optical properties(光学性质),(,) it() has(has) been(been) challenging(具有挑战性) to(to) process(加工) them(它们) for(for) use(应用) in(in) applications(应用).(.)
A(A) newer(较新) material(材料),(,) MXene(MXene) was(was) first(首次) introduced(推出) in(in) 2011(2011) by(by) researchers(研究人员) at(at) Drexel(Drexel) University(大学).(.) MXene(MXene) is(is) a(a) 2-D(2-D) crystalline material(结晶物质) that(that) exhibits(具有) metal(金属)-()like() conductivity(导电性) and() strong() electric() to(to) heat() conversion(转换) behavior(性能).(.) It() can(可以) also() be(be) easily(容易地) processed(加工) into(into) thin films(薄膜) and() fabrics(织物).(.)
"We("We) were(were) able(能够) to(to) develop(开发) novel(新型) light(轻质)-()weight(重量),(,) cost(成本)-()effective(有效) but() high performance(优越性能) electrical heaters(电热器) based on(基于) emerging(新兴) 2-D(2-D) materials(材料) of(of) MXene,(MXene,) which(which) are(are) suitable(适用) for(for) wearable(可穿戴) and() on-(on-)body(身体) applications(应用),"(,") Park(公园) told(告诉) Phys.org.(Phys.org.) "(")Several(几个) candidates(候选) for(for) the purpose(目的) have(have) been(been) proposed(提出了),(,) based on(基于) carbon() nanomaterials(纳米材料),(,) but() they(它们) are(are) restricted(限制) by(by) either(either) their(它们) poor() processability(加工性) or() low() electrical conductivity(电导率) involving(涉及) harmful(有害) and() toxic chemicals(有毒化学品).(.) We(我们) resolved(解决) these(这些) issues(问题) with(with) solution(溶液)-()processed(处理) MXene(MXene) flakes(薄片)."(.")
In(In) the new() study(研究),(,) the researchers(研究人员) first(首先) used(使用) MXene(MXene) flakes(薄片) to(to) fabricate(制造) a(a) transparent(透明) thin-film(薄膜) heater(加热器).(.) Under(Under) an(一个) applied(应用) 15(15) V,(V,) the heater(加热器)'s('s) temperature increased(温度升高) at(at) a(a) rate(速率) of(of) 8°C/(8°C/)second() to(to) reach(达到) a(a) maximum(最高) of(of) 120°C(120°C) (248°F)((248°F)) .(.) By(By) submerging(浸没) the heater(加热器) in(in) liquid nitrogen(液氮) for(for) 5(5) minutes(分钟),(,) the researchers(研究人员) demonstrated(证明) that(that) the heater(加热器) could(可以) function(作用) as(as) a(a) defroster(除霜器),(,) rapidly(迅速) removing(去除) the frost(霜冻) on(on) its() surface(表面) under(under) 12(12) V(V) .(.) As(As) a(a) demonstration(证明) of(of) its(它的) high(高度) flexibility(灵活性),(,) the heater(加热器) could(可以) be(be) folded(折叠) at(at) a(a) 90°(90°) angle(角度) without(没有) any(任何) increase(增加) in(in) resistance(阻力),(,) and() continued(继续) to(to) function(作用) even(即使) when(when) folded(折叠) in(in) half(),(,) although(虽然) with(with) greater(更大) resistance(阻力).(.)
The researchers(研究人员) also() demonstrated(证明) that(that) the MXene(MXene) flakes(薄片) can() be(be) used(使用) to(to) make(制造) heated(加热) fabric(织物).(.) To(To) do(do) so,(so,) the researchers(研究人员) treated(处理) commercial(商业) polymer(聚合物) threads(线) with(with) a(a) coating(涂层) to(to) enhance(增强) their() electrostatic interaction(静电相互作用) with(with) the MXene(MXene) flakes(薄片).(.) Then(然后) they(他们) dipped() the threads(线) into(into) a(a) water solution(水溶液) containing(含有) MXene(MXene) flakes(薄片).(.) The electrostatic interaction(静电相互作用) between(between) the positively charged(正电性) threads(线) and() negatively charged(带阴电) flakes(薄片) caused(导致) the flakes(薄片) to(to) self()-()assemble(组装) onto() the individual fibers(音根纤维),(,) turning(车削) the white() threads(线) black() in(in) the process(过程).(.)
The MXene-(MXene-)coated() threads(线) were(were) then(然后) sewn(缝合) together(一起) with(with) cotton(棉花) to(to) make() heated(加热) clothing(衣服).(.) Under(Under) a(a) small() voltage(电压),(,) each(每个) MXene(MXene) flake() acted as(充当) a(a) tiny(微型) heater(加热器).(.) By(By) controlling(控制) the voltage(电压),(,) the researchers(研究人员) could(可以) gradually(逐渐) raise(提高) the temperature(温度) of(of) cold() skin(皮肤) back(背部) to(to) normal(正常) body temperature(体温) without(没有) damage(伤害) to(to) the skin().(.) In(In) future(未来) applications(应用),(,) the heated(加热) clothing(衣服) could(可以) be(be) powered(电源) by(by) conventional(传统) batteries(电池) or() alternative(替代) power sources(电源).(.)
"(")Potentially(潜在地),(,) our(我们) heater(加热器) can(可以) be(be) powered(供电) by(by) the energy(能量) stored(存储) in(in) batteries(电池) and()/or(/or) supercapacitors(超级电容器) from(from) a variety of(各种) emerging(新兴) renewable energy sources(可再生能源),(,) such as(例如) wearable(可穿戴) solar cells(太阳能电池),(,) triboelectric(摩擦电) energy() generators(发电机),(,) and() so(so) on,"(on,") Park(公园) said().(.)
The researchers(研究人员) expect(期望) that(that) the robust(稳健),(,) flexible() heated(加热) clothing(服装) could(可能) be(be) useful(有用) for(for) healthcare(医疗) thermotherapy(热疗) and() monitoring(监测),(,) among() other(其他) personal(个人) applications(应用).(.)
"(")Since(由于) the MXene(MXene) flakes(薄片) we(我们) developed(开发) with(with) the solution(溶液) process(工艺) are(are) highly() conductive(导电性) and() optically(光学) transparent(透明),(,) a variety of(各种) applications(应用) are(are) possible(可以),(,) in particular(特别是),(,) requiring(需要) transparent(透明) electrodes(电极),"(,") Park(公园) said().(.) "(")Examples(例子) include(包括) the development(开发) of(of) mechanically(机械) flexible(柔性) and() thus(因此) wearable(可穿戴) organic(有机) light emitting diode(发光二极管) displays(显示器),(,) photodetectors(光电探测器),(,) and() transparent(透明) touch(触摸) and()/or(/or) pressure sensors(压力传感器)."(.")

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