Extraordinary Electromechanical Actuation of Ti2C MXene

MXenes公司 材料科学 重量分析 氮化物 石墨 工作(物理) 各向同性 复合材料 纳米技术 压电 执行机构 图层(电子) 化学 热力学 光学 物理 电气工程 石墨烯 有机化学 工程类
作者
Bozhao Wu,Xiaoxi Cai,Langquan Shui,Enlai Gao,Ze Liu
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:125 (1): 1060-1068 被引量:15
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.0c09482
摘要

Two-dimensional transition-metal carbides and nitrides, often known as MXenes, have fantastic properties benefiting from their unique structures, enabling them to be used in many applications. In this work, we show that Ti2C MXene possesses extraordinary electromechanical actuation performance using first-principles calculations. Upon charge injection, the maximum uniaxial and biaxial isometric actuation stresses are 31.1 (along the armchair direction) and 75.6 GPa, respectively, and the maximum isobaric actuation strain is 27.4%. More importantly, the electromechanical actuation of Ti2C MXene is in-plane isotropic because of the 3-fold rotational symmetry, and the in-plane area can be stimulated to increase by 62.2%, which is greater than other well-known two-dimensional materials. The maximum realistic gravimetric work density of Ti2C MXene is also extraordinary (1271.6 J/g). Finally, the mechanism for the extraordinary electromechanical actuation performance of Ti2C MXene was elucidated by the analyses at atomic and electronic scales. Additionally, mechanical tests show that the structural integrity of Ti2C MXene can be well maintained under a certain amount of electromechanical loads. Our findings indicate that Ti2C MXene can be used for high-performance nanoelectromechanical actuators.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
我是老大应助沈如豹采纳,获得10
刚刚
活力曼文完成签到,获得积分10
1秒前
li完成签到,获得积分10
1秒前
CipherSage应助Harbour-Y采纳,获得10
1秒前
小c应助朴素的鸡翅采纳,获得10
2秒前
十二完成签到,获得积分10
2秒前
善学以致用应助杨朝进采纳,获得10
2秒前
优雅绮波发布了新的文献求助10
2秒前
ginchuodan完成签到,获得积分10
3秒前
吕万鹏完成签到,获得积分10
3秒前
天凉王破完成签到 ,获得积分10
4秒前
萌兴完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
noflatterer完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
zzzzz完成签到 ,获得积分10
5秒前
yuxing应助阿米卡星采纳,获得30
5秒前
畅快的小懒虫完成签到,获得积分10
6秒前
果子完成签到 ,获得积分10
6秒前
zlf完成签到,获得积分10
6秒前
mzhmhy完成签到,获得积分10
8秒前
Yr完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
我在高维宇宙完成签到,获得积分10
9秒前
杨朝进完成签到,获得积分10
10秒前
朝阳发布了新的文献求助30
10秒前
wz完成签到,获得积分10
10秒前
bxdrl完成签到,获得积分10
10秒前
你眼里有星辰大海完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
FashionBoy应助罗蜜欧采纳,获得10
12秒前
HU完成签到 ,获得积分10
12秒前
Annie完成签到,获得积分10
12秒前
果子关注了科研通微信公众号
13秒前
一头蠢驴完成签到,获得积分10
13秒前
小曾完成签到,获得积分10
14秒前
16秒前
mmllgg发布了新的文献求助10
16秒前
子卿发布了新的文献求助10
16秒前
jaaio完成签到,获得积分10
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Lewis’s Child and Adolescent Psychiatry: A Comprehensive Textbook Sixth Edition 2000
Continuing Syntax 1000
Encyclopedia of Quaternary Science Reference Work • Third edition • 2025 800
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Pharma R&D Annual Review 2026 500
荧光膀胱镜诊治膀胱癌 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6219137
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8044312
关于积分的说明 16767404
捐赠科研通 5305345
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2826396
邀请新用户注册赠送积分活动 1804473
关于科研通互助平台的介绍 1664352