Un team di ricercatori del College of Engineering della Texas A&M University ha sviluppato un rivestimento conduttivo meccanicamente robusto in grado di mantenere le prestazioni in condizioni di forte allungamento e flessione.

estensibile, l'elettronica pieghevole e pieghevole è fondamentale per lo sviluppo di tecnologie emergenti come display adattivi, pelle artificiale, e dispositivi biometrici e indossabili. Ciò rappresenta una sfida unica per bilanciare le prestazioni elettroniche e la flessibilità meccanica. La difficoltà sta nel trovare un materiale in grado di resistere a un'ampia gamma di deformazioni, come lo stretching, piegarsi e torcersi, il tutto mantenendo la conduttività elettrica. In aggiunta alla sfida c'è la necessità di progettare questa conduttività in una varietà di superfici diverse, come stoffa, fibra, vetro o plastica.

Un team collaborativo del dipartimento di ingegneria chimica Artie McFerrin e del dipartimento di scienza e ingegneria dei materiali guidato dalla dott.ssa Jodie Lutkenhaus, professore associato e titolare della William and Ruth Neely Faculty Fellowship, ha risolto questo problema attraverso lo sviluppo di un nuovo stretchable surface-agnostic, rivestimento conduttivo pieghevole e pieghevole, aprendo la porta per un'ampia varietà di elettronica flessibile.

I carburi metallici bidimensionali (MXenes) sono stati scelti come obiettivo principale della ricerca poiché ricerche precedenti hanno dimostrato che hanno una conduttività simile al metallo. La precedente ricerca su MXenes si è concentrata principalmente sui materiali sotto forma di fogli. Sebbene questi fogli abbiano la conduttività desiderata, non sono estensibili e non è stata mostrata la loro integrazione in diverse superfici.

Piuttosto che usare fogli MXene, il team di ricerca Texas A&M ha creato rivestimenti MXene attraverso l'adsorbimento sequenziale di fogli MXene caricati negativamente e polielettroliti caricati positivamente utilizzando un processo di assemblaggio acquoso noto come assemblaggio strato per strato (LbL) (vedi immagine 1-A). I risultati di questo processo, descritto approfonditamente nell'ultimo numero di Progressi scientifici , dimostrare che i rivestimenti multistrato MXene possono subire deformazioni meccaniche su larga scala mantenendo un alto livello di conduttività (vedi video). Il team ha anche depositato con successo i rivestimenti multistrato MXene su un foglio polimerico flessibile, siliconi estensibili, fibra di nylon, vetro e silicio.