Nova objava: Z MXeni izboljšane piezoelektrične polimerne folije za fleksibilno elektroniko

V naši najnovejši raziskavi, objavljeni v znanstveni reviji Polymers, smo pokazali, kako lahko že izjemno majhne količine dvodimenzionalnih MXene nanoplasti bistveno izboljšajo mehansko raztegljivost in piezoelektrične lastnosti polimernih folij. Rezultati odpirajo nove možnosti za razvoj fleksibilnih senzorjev, nosljive elektronike in naprav za pridobivanje električne energije iz mehanskih deformacij.

V raziskavi smo proučevali vpliv Ti₃C₂Tₓ MXene nanoplasti na strukturo in funkcionalne lastnosti polimernih folij iz poli(viniliden fluorid-trifluoroetilena), pripravljenih s sintezo iz raztopine in naknadno toplotno obdelavo. Ugotovili smo, da interakcije med površino MXene nanoplasti in polimernimi verigami spodbujajo njihovo usmerjeno razporejanje ter anizotropno kristalizacijo polimerne elektroaktivne β-faze, ki je ključna za učinkovito pretvorbo mehanskih deformacij v električne signale.

Pri optimalni koncentraciji MXena, ki znaša le 0,0015 masnega %, smo dosegli izrazito izboljšanje mehanske raztegljivosti. Raztezek ob pretrgu se je povečal s približno 60 % pri čisti polimerni foliji na kar 192 % pri nanokompozitu. Folije so izkazovale tudi izboljšane dielektrične lastnosti (dielektrična konstanta 22) in piezoelektrični koeficient d₃₃ do 24 pC/N po 50-odstotnem raztezku, ob ohranjeni strukturni celovitosti.

Objava: V. Kokol, B. Nečemer, E. Gibertini in V. Bobnar, Polymers 2026, 18, 2488.

Povezava do članka: https://doi.org/10.3390/polym18202488