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編者按：愛爾蘭科學(xué)家用高導(dǎo)電碳基2D材料開發(fā)出的打印油墨，可打印例如：超級(jí)電容器的柔性儲(chǔ)能元件。

據(jù)外媒報(bào)道稱，近日，來(lái)自愛爾蘭德雷塞爾大學(xué)和三一學(xué)院的研究人員使用一種名為MXene的高導(dǎo)電碳基2D材料開發(fā)出用于噴墨打印機(jī)的油墨有望打印出柔性儲(chǔ)能元件這種墨水。從最近研究結(jié)果顯示，這種墨水可以用于打印任何尺寸或形狀的柔性儲(chǔ)能元件，比如超級(jí)電容器。

據(jù)介紹，導(dǎo)電油墨已經(jīng)被用于制作無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽，這些標(biāo)簽用于高速公路收費(fèi)站應(yīng)答器、便攜式電子產(chǎn)品的電路板及將車窗作為嵌入式無(wú)線電天線排列的信息技術(shù)。但要讓這項(xiàng)技術(shù)得到更廣泛的應(yīng)用，導(dǎo)電油墨需要變得更導(dǎo)電，更容易應(yīng)用于各種設(shè)備。

研究人員認(rèn)為，德雷克塞爾納米材料研究所創(chuàng)造的墨水在這兩個(gè)方面都取得了重大進(jìn)展。盡管研究人員正在穩(wěn)步研究如何利用納米粒子銀、石墨烯和鎵等來(lái)開發(fā)出更具導(dǎo)電性的新材料制造油墨，但此挑戰(zhàn)仍然是如何將它們緊密地整合到制造過(guò)程中。Drexel的研究助理教授BabakAnasori表示這些墨水中的大多數(shù)不能一步到位地使用。

Anasori教授表示稱：“對(duì)于大多數(shù)其他納米油墨都需要添加劑將顆粒保持在一起并從而實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量印刷。因此，在印刷之后需要一個(gè)額外的步驟—— 通常是熱處理或化學(xué)處理 類似去除添加劑。對(duì)于MXene打印，我們只在水中使用MXene或在有機(jī)溶液中使用MXene來(lái)制作墨水。這意味著無(wú)需任何額外的步驟它就是干燥。”

據(jù)了解，MXenes油墨具有與水和其他有機(jī)溶劑等液體混合的獨(dú)特能力，同時(shí)保留其導(dǎo)電性能。因此，Drexel研究人員以各種形式生產(chǎn)和測(cè)試它，從導(dǎo)電粘土到電磁干擾屏蔽涂層到近乎無(wú)形的無(wú)線天線，調(diào)整濃度以產(chǎn)生用于商業(yè)印刷機(jī)的油墨是時(shí)間和迭代的問(wèn)題，油墨中的溶劑和MXene濃度可以根據(jù)不同的打印機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

作為研究的一部分，研究小組將MXene油墨在一系列打印輸出中進(jìn)行了測(cè)試，包括一個(gè)簡(jiǎn)單的電路、一個(gè)微型超級(jí)電容器和一些文本，這些打印輸出在紙張、塑料和玻璃等多種基片上。在這樣做的過(guò)程中，他們發(fā)現(xiàn)他們可以打印出厚度一致的線條，而墨水通過(guò)電流的能力也會(huì)隨著厚度的不同而變化——這兩項(xiàng)都是制造電子元件的重要因素。打印出來(lái)的材料保持了良好的導(dǎo)電性，在碳納米管和石墨烯等所有碳基導(dǎo)電油墨中導(dǎo)電性最高。

這些都是一種非常多功能的產(chǎn)品，用于制造在我們的電子設(shè)備中發(fā)揮重要但往往被忽視的功能的微小組件——比如在電池耗盡時(shí)保持電源，防止破壞性的電涌或加速充電過(guò)程提供一種性能更高的材料和一種用它制造東西的新方法，不僅可以改進(jìn)我們目前的設(shè)備，而且可以創(chuàng)造全新的技術(shù)。

Anasori教授還表示稱：“與傳統(tǒng)制造協(xié)議相比，直接油墨印刷技術(shù)，如噴墨印刷和擠出印刷，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字和附加圖案化，定制化，減少材料浪費(fèi)，可擴(kuò)展性和快速生產(chǎn)。 現(xiàn)在我們已經(jīng)生產(chǎn)出可以通過(guò)這種技術(shù)應(yīng)用的MXene油墨，我們正在尋找一個(gè)新機(jī)會(huì)來(lái)利用它。”

原標(biāo)題：外媒：科學(xué)家研發(fā)出新型油墨有望打印柔性儲(chǔ)能元件