第一作者：李威，周天柱， 张泽军，李雷
通讯作者：程群峰
通讯单位：北京航空航天大学
程群峰，北京航空航天大学，教授，博士生导师，国家杰出青年科学基金、国家优秀青年科学基金、牛顿高级学者基金获得者。从事仿生纳米复合材料的研究工作，发现了降低纳米复合材料力学性能的“孔隙”新现象，发展了降低孔隙率提高力学性能的新策略，创制了一系列轻质高强纳米复合材料，为纳米复合材料的应用奠定了理论基础。
论文速览
碳化钛（Ti3C2Tx）MXene 纳米片具有优异的机械性能和导电性，在航空航天和电子设备领域应用广泛。然而，将其组装成宏观薄膜仍面临挑战，例如存在空隙、低取向度和弱界面相互作用等问题，这些问题降低了材料的机械性能。
研究团队展示了一种超强的宏观MXene薄膜，通过使用液态金属（LM）和细菌纤维素（BC）依次桥接MXene纳米片（LBM薄膜），实现了908.4兆帕的拉伸强度。通过重复循环刀片涂层的逐层方法提高取向度至0.935，同时具有良好变形能力的LM将空隙减少至5.4%的孔隙率。通过BC的氢键和与LM的配位键增强了界面相互作用，提高了应力传递效率。顺序桥接为其他2D纳米片组装成高性能材料提供了途径。
图文导读
图1：“液态金属交联致密化”策略显著提升MXene复合薄膜的力学性能。
图2：LBM复合薄膜的界面相互作用表征。
图3：界面协同作用提升载荷传递能力的断裂机理。
图4：LBM复合薄膜的电磁屏蔽性能及机理。
总结展望
本研究成功制备了一种超强的宏观MXene薄膜，该薄膜通过液态金属和细菌纤维素的依次桥接显著提高了拉伸强度和电磁屏蔽效能。研究结果表明，通过优化界面相互作用和减少空隙，可以有效提升材料的机械性能和功能性。
此外，该薄膜在抗氧化性能方面也表现出色，为MXene材料在航空航天和电子设备领域的应用提供了新的可能性。本论文提出的制备策略不仅适用于MXene材料，也为其他2D纳米材料的高性能组装提供了新的思路。
文献信息
标题：Ultrastrong MXene film induced by sequential bridging with liquid metal
期刊：Science
