Additive manufacturing of MXene electrodes: from rheology-tunable nanoinks to size-scalable integrated electronics

纳米技术 材料科学 数码产品 纳米制造 制作 印刷电子产品 柔性电子器件 墨水池 纳米尺度 可伸缩电子设备 可扩展性 晶体管 3D打印 场效应晶体管 电流体力学 纳米机电系统 纳米材料 微技术 领域(数学) 纳米电子学
作者
Qiancheng Zhao,Hao Liu,Chuan Liu,Takeo Minari,Se Hyun Kim,Xiaowu Tang,Xuying Liu
出处
期刊:Materials horizons [Royal Society of Chemistry]
卷期号:13 (1): 92-121 被引量:5
标识
DOI:10.1039/d5mh01421b
摘要

Additive manufacturing (AM) has emerged as a transformative strategy for translating nanoscale materials into wafer-scale functional architectures, empowering the scalable fabrication of advanced electronics and energy systems. MXenes-a class of two-dimensional transition metal carbides and nitrides-exhibit exceptional electrical conductivity, tunable surface terminations, and mechanical compliance, positioning them as ideal candidates for AM-driven printed electronics. This review uniquely emphasizes the rheological-structural-functional correlations that underpin the evolution of MXene inks from individual nanosheets to architected wafer-scale systems. We dissect critical rheological parameters-including shear-thinning behavior, yield stress, and colloidal stability-and their decisive roles in shaping printability, pattern resolution, and post-print structural fidelity across AM techniques such as direct ink writing, spray coating, and electrohydrodynamic printing. Furthermore, the multiscale influence of rheology on printed micro-/nanostructures and their downstream impacts on electronic, electrochemical, and sensing performance are systematically analyzed. We summarize the latest advances in scalable MXene integration for applications including microsupercapacitors, field effect transistors (FETs), and self-powered biosensors. Finally, we highlight future research directions encompassing machine-learning-assisted ink formulation, hierarchical porous structure design, and eco-conscious processing paradigms. These insights pave the way for intelligent ink systems and hybrid device architectures, propelling MXene electronics toward multifunctional, sustainable, and industry-compatible futures.
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
1秒前
1秒前
sanL发布了新的文献求助10
2秒前
鲜艳的手链完成签到,获得积分10
2秒前
fffffbic发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
科研通AI6.4应助阿忠采纳,获得10
3秒前
风再起时发布了新的文献求助10
3秒前
无灾无难到公卿完成签到,获得积分10
4秒前
LYF完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
LTT完成签到,获得积分10
4秒前
Diana发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
赘婿应助佳豪师弟采纳,获得10
5秒前
可靠豌豆发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
yiye完成签到 ,获得积分10
7秒前
NancyDee完成签到,获得积分10
8秒前
柒月完成签到 ,获得积分10
8秒前
兴奋梦安完成签到 ,获得积分10
9秒前
watgos完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
顾矜应助Veronica Mew采纳,获得10
11秒前
Lucas应助江弋清采纳,获得10
11秒前
aaa发布了新的文献求助10
11秒前
科研通AI6.4应助shiyaouao采纳,获得10
11秒前
云岫完成签到 ,获得积分10
12秒前
可爱的函函应助香蕉妙菱采纳,获得10
12秒前
LYF发布了新的文献求助30
13秒前
15秒前
onetec完成签到,获得积分10
15秒前
17秒前
17秒前
lgm完成签到,获得积分10
18秒前
liu关注了科研通微信公众号
18秒前
qiuqiu815777完成签到,获得积分10
18秒前
科研努力版完成签到 ,获得积分10
19秒前
飞鼠大侠完成签到,获得积分10
20秒前
随遇而安的萝卜完成签到,获得积分10
20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
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Radical Reactions 500
Stratospheric Ozone: A Textbook 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 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 7353724
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8964764
关于积分的说明 19046401
捐赠科研通 7002200
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3221773
关于科研通互助平台的介绍 2386166
邀请新用户注册赠送积分活动 2202436