来自爱尔兰的Drexel University和Trinity College的研究人员已经为喷墨打印机创造了一种来自称为MXENE的高导电类型的喷墨打印机的墨水。最近的发现，发表于自然通信暗示墨水可用于以任何尺寸或形状打印柔性能量存储部件，例如超级电容器。
导电墨水已经存在近十年，它们代表了一个亿万美元的市场，预计将在未来十年中迅速增长。它已经用于使公路收费转发器，便携式电子设备中的电路板和IT线路汽车窗口中使用的射频识别标签成为嵌入式无线电天线，并辅助除霜。但对于技术来看，看看更广泛的使用，导电墨水需要变得更具导电，更容易应用于一系列表面。
Yury Gogotsi, Ph.D., Distinguished University and Bach professor in Drexel’s College of Engineering, Department of Materials Science and Engineering, who studies the applications of new materials in technology, suggests that the ink created in Drexel’s Nanomaterials Institute is a significant advancement on both of these fronts.
“到目前为止，在精细分辨率印刷和高电荷存储装置中，在微分辨率印刷和高电荷存储装置中已经实现了有限的成功，”Gogotsi说。“但我们的调查结果表明，用先进的喷墨打印机制造的全熔化微型超超级电容器是大于由其他导电油墨制成的现有能量存储装置的数量级。”
虽然研究人员正在稳步地确定从新的更多导电材料，如纳米粒子银，石墨烯和镓等墨水，但挑战仍然将它们无缝化为制造过程。据MXENE墨水研究部的研究助理教授，博士教授，博士教授，博士教授，大多数这些墨水都不能在一步的过程中使用。
“对于大多数其他纳米油墨，需要一种添加剂来将颗粒固定在一起并允许高质量的印刷。因此，在印刷之后，需要额外的步骤 - 通常是热或化学处理 - 以除去该添加剂，“Anasori说。“对于MxENE印刷，我们只在有机溶液中使用水或M烷烃来制造油墨。这意味着没有任何额外步骤可以干燥。“
MxENes是一种基于碳的二维分层材料，在2011年在Drexel创建，这具有与液体混合的独特能力，如水和其他有机溶剂，同时保持其导电性能。因此，Drexel研究人员已经以各种形式生产和测试，从导电粘土到涂层用于近无形无线天线的电磁干扰屏蔽。
调整浓度以在商业打印机中使用墨水是时间和迭代的。可以调节油墨中的溶剂和mxEne浓度以适应不同种类的打印机。
“如果我们真的希望以大规模的任何技术利用任何技术，并且已经准备好公共使用，它必须在一步中变得非常简单，”Anasori说。“喷墨打印机可以在每个房子上找到，所以我们知道如果我们能够做出正确的墨水，那么任何人都可以制作未来的电子和设备就是可行的。”
作为研究的一部分，Drexel团队，与Trinity College的研究人员合作，他们是印刷专家的专家，将MXENE油墨放入一系列打印输出中的测试，包括简单的电路，Mirco超级电容器和一些文本，开启基板从纸张到塑料到玻璃。在这样做时，他们发现它们可以打印一致的厚度线，并且油墨通过电流的能力随其厚度而变化 - 制造电子元件中的重要因素。打印输出保持其优异的导电性，这是所有碳基导电油墨中的最高电导率，包括碳纳米管和石墨烯。
这一切都适用于制作一个非常通用的产品，用于制作微小的组件，这些产品在我们的电子设备工作中进行了重要性，而且经常被忽视的功能，如在电池模具，防止损坏电涌或加速充电过程时保持电源。提供更高性能的材料和一种新的方式来构建事物，可能不仅可以改善我们目前的设备，而且可以引发完全新技术的创建。
“与传统的制造方案相比，直接油墨印刷技术，如喷墨印刷和挤出印刷，允许数字和添加剂图案化，定制，降低材料浪费，可扩展性和快速生产，”Anasori说。“现在我们已经生产了一种可以通过这种技术应用的MXENE墨水，我们正在寻找一个新的机会世界来使用它。”
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