背景介绍
如今，自愈性石墨烯和 MXene 基复合材料已经吸引了大量研究人员的关注，因为它在长期应用中增加了耐用性并降低了成本。不同的研究集中在设计新型的自愈性石墨烯和 MXene 基复合材料，它们具有更强的敏感性、可伸展性和灵活性，以及更好的导电性、愈合效果、机械性能和能量转换效率。这些具有自愈性的复合材料可用于可穿戴传感器、超级电容器、防腐涂层、电磁干扰屏蔽、电子皮肤、软机器人等领域。
要实现复合材料具有优良的任意形状适应性、合适的粘附性、理想的耐久性、高拉伸性、即时的自我修复责任和突出的电磁特性，似乎还需要进行更多的探索。优化反应/合成条件和寻找合适的功能化/改性策略是应该全面研究的关键方面。
MXenes 和石墨烯表现出卓越的电化学性能，具有丰富的表面端点和巨大的表面积，这对发展生物医学和传感应用非常重要。灵活性和伸展性是它们未来应用的重要标准，需要加以改进。
本文亮点
- 自愈性石墨烯和 MXene 基复合材料可以部署在可穿戴传感器、超级电容器、防腐涂层、电磁干扰屏蔽、电子皮肤和软机器人中。
- 自愈性石墨烯和 MXene 基复合材料已显示出更好的导电性、机械性能、愈合功效和能量转换功效。
- 自愈结构可以为未来的医疗保健、传感器、电子学、机器人、超级电容器/电池、涂层和生物医学开辟相当大的新前景。
图文解析
图 1. MXenes 和石墨烯家族的合成和优势示意图。
图 2. APAA-MXene 水凝胶的制备过程，以及相关的凝胶化机制。APS：过硫酸铵；AA：丙烯酸。B 使用 3-（甲基丙烯酰氨基）丙基-三甲基氯化铵（MPTC，阳离子单体）和对苯乙烯磺酸钠（S，阴离子单体）的一步自由基聚合制备 MXene/聚氨酯（PMN）纳米复合水凝胶的过程。
图 3. AMXene/CMC 薄膜的制备过程。BMXene/CMC-5 薄膜的外观图像。C,DMXene/CMC-5 薄膜的扫描电子显微镜（SEM）图像。E 不同含量的 CMC 的 MXene/CMC 薄膜的 X 射线衍射（XRD）图像。F 不同温度下的超级电容器的电容保留。G 不同温度下超级电容器的电化学阻抗光谱（EIS）图。H 超级电容器在 25℃ 下的循环性能。
图 4. 含有单宁酸（TA）@MXene-SiO2 的环氧涂层的防腐和自愈机制：没有（A）和 B设计的涂层的腐蚀过程。C 纯环氧涂层中裂纹扩展的过程。D 环氧/TA@MXene-SiO2 涂层及其自愈性；MXenes 可以成功地在该涂层中形成逐层的矩阵结构，提供良好的腐蚀W）在水和冰之间的传输（vi）。纯水凝胶与冷冻和潮湿的 RGO 水凝胶的活性（vii）。PBA：2-[[（
结论
自愈性石墨烯和 MXene 基复合材料为广泛的应用领域提供了巨大的潜力。通过优化它们的成分、结构和性能，这些复合材料可以用作具有出色自愈能力、电磁屏蔽、电化学性能和机械强度的先进材料。随着研究的不断深入，自愈性石墨烯和 MXene 基复合材料有望在未来实现更多的创新应用，开辟新的技术可能性。
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