MXene提供卓越的高频EMI屏蔽

一个研究小组报告了高纯度、可调氮（N）取代的MAX前体和由此产生的MXene二维（2D）材料的成功合成，这在世界上尚属首次。

研究结果发表在Advanced Materials上。

MXenes是一类二维纳米材料，由交替的金属和碳层组成，以其卓越的导电性和多功能的化学设计潜力而闻名，为其未来的应用赢得了“梦想材料”的标签。

值得注意的是，MXenes作为能够阻挡亚太赫兹（sub-THz）范围内信号的超薄、轻质电磁干扰（EMI）屏蔽材料引起了人们的关注。与传统的金属屏蔽不同，金属屏蔽很重，容易腐蚀，在高频下性能下降，MXenes提供了卓越的高频屏蔽，同时保持了最小的厚度和重量。

到目前为止，大多数MXenes都是基于碳（C）的。然而，理论预测表明，用N代替C原子可以进一步增强它们的物理和化学性质。

合成中的挑战阻碍了实现，直到这项工作由半导体材料与器件工程研究生院的Soon Yong Kwon教授、UNIST电气工程系的EunMi Choi教授和Gangil Byun教授与首尔国立大学的Gun Do Lee教授合作共同领导，成功地用N取代了MAX前体中的部分碳，开发了一种新型的钛基MAX前体工艺，并生产了性能创纪录的MXene。

值得注意的是，N-取代的MXene薄膜的厚度仅为人类头发的十分之一（约5-10微米），电导率为35000 S/cm，是迄今为止MXene材料中报告的最高值。这转化为卓越的EMI屏蔽能力。

新工艺可以精确控制N取代度从0%到近100%，同时保持无杂质的单晶结构。这种可调性能够精细调节MXene的电磁特性，优化各种应用的电磁波反射和吸收。Kwon教授表示：“N-取代的MXenes代表了下一代电磁屏蔽技术的突破性进展。它们有可能显著减少从移动设备、汽车或航空航天电子系统到先进通信基础设施等广泛领域的电磁干扰。”