Wearable, Biodegradable, and Antibacterial Multifunctional Ti3C2Tx MXene/Cellulose Paper for Electromagnetic Interference Shielding and Passive and Active Dual-Thermal Management

材料科学 电磁屏蔽 电磁干扰 电磁干扰 纳米纤维 纳米技术 MXenes公司 光电子学 复合材料 电信 计算机科学
作者
Jiaxin Yang,Hong Wang,J Zhang,M. Liu,Zhiwei Fu,Yifei Zhang,Qinglei Guo,Lifeng Yan,Rong Cai,Kai Qian
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (19): 23653-23661 被引量:7
标识
DOI:10.1021/acsami.3c02569
摘要

An energy-saving scheme that can simultaneously realize electromagnetic interference (EMI) shielding, passive solar radiative heating, and active Joule heating in a single wearable device is still a huge challenge. Here, by combining the unique properties of Ti3C2Tx MXene and biocompatible cellulose nanofibers (CNFs), a flexible, degradable, and antibacterial multifunctional Ti3C2Tx/CNF paper (∼0.6 Ω/sq) is constructed through a facile vacuum filtration strategy. The resultant device not only exhibits an admirable EMI shielding effectiveness of ∼48.5 dB at the X-band and a superior heating property including dual-driven electrothermal and photothermal conversion without energy but also possesses wide temperature range regulation and long-time stability. More impressively, both high antibacterial efficiency (toward both gram-positive and gram-negative bacteria) and good degradability with low-concentration hydrogen peroxide solution can also be achieved in Ti3C2Tx/CNF papers. This study provides a promising platform for practical applications of multifunctional Ti3C2Tx/CNFs in EMI shielding, thermotherapy, heat preservation, and antibacterial protection in harsh environments, satisfying the demands for energy-saving, environmentally friendly, and sustainable development.
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