融媒中心讯/近日，福州大学材料科学与工程学院热电功能材料研究所在MXene基气凝胶自然干燥及其大规模传感器应用研究方面取得进展，题为“Evolution of Naturally Dried MXene-Based Composite Aerogels with Flash Joule Annealing for Large-Scale Production of Highly Sensitive Customized Sensors”的文章在《Advanced Materials》期刊上正式接收（影响因子为29.4，中科院一区）。

MXene气凝胶因其良好的电性能而闻名，为开发高灵敏度压力传感器提供了巨大的潜力。然而，MXene的自组装能力差和较强的亲水性，这些固有的挑战阻碍了MXene基水凝胶的自然干燥过程，从而限制了其在传感器技术中的大规模应用。因此，在这项工作中提出了一种石墨烯辅助的方法，通过精心设计的三维（3D）球形大孔结构的预冷冻技术来调节MXene的疏水性并增强其骨架强度。这种协同策略能够制造各种尺寸的自然干燥MXene气凝胶。此外，三维球形大孔结构的设计提高了气凝胶的弹性和电响应性能。因此，气凝胶传感器具有高灵敏度（1250 KPa−1）、低检测限（0.4 Pa）、宽频率响应范围（0.1-8 Hz）和优异的稳定性（1000次循环）等性能。事实证明，这种传感器善于监测从轻纸到人体运动的各种压力信号。此外，定制激光雕刻的应用赋予了MXene气凝胶独特的功能，如可压缩性和抗应变性，可拉伸性和抗压缩性，以及微风风向检测。因此，本研究提出的方法作为一种大规模生产具有多种应用的气凝胶的可扩展方法具有重要的前景。

材料学院21级研究生祝文琪为该论文第一作者，福州大学材料科学与工程学院为第一单位，论文通讯作者为吴明懋副教授，论文获得国家自然科学基金（No. 22105040）、福建省光电信息科技创新实验室（2021ZZ127）、福建省自然科学基金（2021J01588, 2023J01524）。

论文网址：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202407138