Maximizing light-to-heat conversion of Ti3C2Tx MXene metamaterials with wrinkled surfaces for artificial actuators

材料科学 光热治疗 纳米材料 MXenes公司 超材料 执行机构 纳米技术 光热效应 光电子学 涂层 电气工程 工程类
作者
Hwansoo Shin,Woojae Jeong,Tae Hee Han
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:15 (1): 10507-10507 被引量:75
标识
DOI:10.1038/s41467-024-54802-0
摘要

MXene, a promising photothermal nanomaterial, faces challenges due to densely stacked nanosheets with high refractive index (RI). To maximize photothermal performance, MXene metamaterials (m-MXenes) are developed with a superlattice with alternating MXene and organic layers, reducing RI and inducing multiple light reflections. This approach increases light absorption, inducing 90% photothermal conversion efficiency. The m-MXene is coated onto liquid crystal elastomer (LCE) fibers, as actuating platforms via a dip-coating (m-MXene/aLCE fiber), exhibiting excellent light-driven actuating owing to the synergetic effect of the patterned m-MXene laysers by structural deformation. The m-MXene/aLCE fibers lift ~6,900 times their weight and exhibit a work density 6 times higher than that of human skeletal muscle. It is applied to artificial muscles, grippers, and a bistable structure (a shooting device, and switchable gripper). Our study offers an effective strategy to enhance light absorption in 2D nanomaterials and contributes to advancements in photothermal technologies in various fields. Metamaterials can combine materials with distinct properties to achieve desired optical properties. Here, wrinkled MXene metamaterials with nano- and micro-structured assembly maximize the photothermal effect, with promising uses like soft actuators
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
刚刚
罗克完成签到,获得积分10
刚刚
胡图图完成签到,获得积分0
1秒前
薛薛薛杨发布了新的文献求助10
1秒前
肖肖完成签到 ,获得积分10
1秒前
大风发布了新的文献求助10
1秒前
3秒前
3秒前
4秒前
罗克发布了新的文献求助10
4秒前
huo发布了新的文献求助10
4秒前
Orange应助博修采纳,获得10
5秒前
机智的宝儿姐完成签到,获得积分10
6秒前
andy0113完成签到 ,获得积分10
6秒前
斯文败类应助何人wzh采纳,获得20
6秒前
6秒前
7秒前
Owen应助夏侯映萱采纳,获得10
7秒前
天天发布了新的文献求助150
8秒前
大风完成签到,获得积分20
8秒前
felix发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
nana湘发布了新的文献求助10
9秒前
甜瓜甜完成签到,获得积分10
9秒前
周周发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
Akim应助大风采纳,获得10
12秒前
我是老大应助糖油果子采纳,获得10
12秒前
李健的小迷弟应助流星雨采纳,获得10
13秒前
潇洒平凡完成签到,获得积分10
13秒前
科研通AI6.4应助ember6采纳,获得10
13秒前
13秒前
14秒前
14秒前
hhh发布了新的文献求助10
17秒前
炙热的冰萍完成签到,获得积分10
17秒前
科研助理795应助sang采纳,获得10
17秒前
18秒前
19秒前
winterll完成签到 ,获得积分10
19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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Introducing the Learning Sciences 600
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 600
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7321683
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8937236
关于积分的说明 18947777
捐赠科研通 6979745
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3214816
关于科研通互助平台的介绍 2382425
邀请新用户注册赠送积分活动 2194081