《上海科技报》华东理工大学二维材料及结构强度学领域研究获进展

近日，华东理工大学机械与动力工程学院张博威特聘研究员等在《自然—通讯》上发表了题为“二维Ti3C2Tx MXene单层纳米片的弹性性能和拉伸强度”的研究论文，在线报道了该课题组在Ti₃C₂T_x基柔性传感材料结构强度领域的研究进展，提出一种可靠、直接、定量的方法来测量单层Ti₃C₂T_x纳米片的力学性能。

二维过渡金属碳化物和氮化物（MXenes）是一类新兴的二维层状材料，由于其优异的金属导电性、亲水性、分散稳定性和柔韧性而受到广泛关注。Ti₃C₂T_x MXene物理和化学性质的交叉组合促进了包括柔性电子、传感器、航空航天和微/纳机电设备的研究。考虑到二维Ti₃C₂T_x在实际应用中可能会发生拉伸、弯曲和扭转，从而导致柔性器件的性能下降，因此对Ti₃C₂T_x的力学性能进行研究是必要的，这是设计Ti₃C₂T_x基柔性传感材料结构稳定性和性能提升的关键。虽然利用原子力显微镜(AFM)可以对单层Ti₃C₂T_x进行纳米压痕力学测试，然而，由于Ti₃C₂T_x纳米片横向局域测试受到AFM压头尖端尺寸的限制，会产生高度不均匀的应力场和应变场，压头位置的不同以及样品中存在的内应力会导致测量结果的不确定性增大。因此，单层Ti₃C₂T_x纳米片的力学性质测量极具挑战，当下迫切需要一种可靠、直接、定量的方法来测量单层Ti₃C₂T_x纳米片的力学性质。

该研究工作以华东理工大学为通讯单位。华东理工大学机械与动力工程学院张博威特聘研究员、闫亚宾特聘教授和轩福贞教授为论文的共同通讯作者。华东理工大学机械与动力工程学院硕士研究生荣超为论文的第一作者。研究工作得到了国家自然科学基金创新群体项目、国家自然科学基金面上及青年项目、上海市基础研究特区等项目的支持。

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-024-45657-6‍