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Knittable and Washable Multifunctional MXene‐Coated Cellulose Yarns
Advanced Functional Materials ( IF 18.5 ) Pub Date : 2019-09-05 , DOI: 10.1002/adfm.201905015 Simge Uzun 1 , Shayan Seyedin 1, 2 , Amy L. Stoltzfus 3 , Ariana S. Levitt 1 , Mohamed Alhabeb 1 , Mark Anayee 1 , Christina J. Strobel 4 , Joselito M. Razal 2 , Genevieve Dion 3 , Yury Gogotsi 1
Advanced Functional Materials ( IF 18.5 ) Pub Date : 2019-09-05 , DOI: 10.1002/adfm.201905015 Simge Uzun 1 , Shayan Seyedin 1, 2 , Amy L. Stoltzfus 3 , Ariana S. Levitt 1 , Mohamed Alhabeb 1 , Mark Anayee 1 , Christina J. Strobel 4 , Joselito M. Razal 2 , Genevieve Dion 3 , Yury Gogotsi 1
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Textile‐based electronics enable the next generation of wearable devices, which have the potential to transform the architecture of consumer electronics. Highly conductive yarns that can be manufactured using industrial‐scale processing and be washed like everyday yarns are needed to fulfill the promise and rapid growth of the smart textile industry. By coating cellulose yarns with Ti3C2Tx MXene, highly conductive and electroactive yarns are produced, which can be knitted into textiles using an industrial knitting machine. It is shown that yarns with MXene loading of ≈77 wt% (≈2.2 mg cm−1) have conductivity of up to 440 S cm−1. After washing for 45 cycles at temperatures ranging from 30 to 80 °C, MXene‐coated cotton yarns exhibit a minimal increase in resistance while maintaining constant MXene loading. The MXene‐coated cotton yarn electrode offers a specific capacitance of 759.5 mF cm−1 at 2 mV s−1. A fully knitted textile‐based capacitive pressure sensor is also prepared, which offers high sensitivity (gauge factor of ≈6.02), wide sensing range of up to ≈20% compression, and excellent cycling stability (2000 cycles at ≈14% compression strain). This work provides new and practical insights toward the development of platform technology that can integrate MXene in cellulose‐based yarns for textile‐based devices.
中文翻译：
可编织和可水洗的多功能MXene涂层纤维素纱
基于纺织品的电子产品使下一代可穿戴设备成为可能，这些设备可能会改变消费电子产品的体系结构。需要高导电性的纱线，这些纱线可以使用工业规模的加工工艺制造，并且可以像日常纱线一样进行洗涤，以实现智能纺织行业的承诺和快速发展。通过用Ti 3 C 2 T x MXene涂覆纤维素纱，可以生产出高导电性和电活性纱，可以使用工业编织机将其编织成纺织品。结果表明，MXene含量为≈77wt％（≈2.2mg cm -1）的纱线的电导率最高为440 S cm -1。在30至80°C的温度下洗涤45个循环后，涂有MXene的棉纱在保持恒定的MXene负载的同时，阻力的增加很小。涂有MXene的棉纱电极在2 mV s -1时具有759.5 mF cm -1的比电容。还准备了一个完全编织的基于纺织品的电容式压力传感器，该传感器具有高灵敏度（规格系数≈6.02），宽广的感应范围（最高≈20％的压缩率）和出色的循环稳定性（在≈14％的压缩应变下具有2000次循环） 。这项工作为平台技术的发展提供了新的实用见解，该技术可以将MXene集成到用于纺织设备的纤维素基纱线中。
更新日期：2019-11-06
中文翻译：
可编织和可水洗的多功能MXene涂层纤维素纱
基于纺织品的电子产品使下一代可穿戴设备成为可能，这些设备可能会改变消费电子产品的体系结构。需要高导电性的纱线，这些纱线可以使用工业规模的加工工艺制造，并且可以像日常纱线一样进行洗涤，以实现智能纺织行业的承诺和快速发展。通过用Ti 3 C 2 T x MXene涂覆纤维素纱，可以生产出高导电性和电活性纱，可以使用工业编织机将其编织成纺织品。结果表明，MXene含量为≈77wt％（≈2.2mg cm -1）的纱线的电导率最高为440 S cm -1。在30至80°C的温度下洗涤45个循环后，涂有MXene的棉纱在保持恒定的MXene负载的同时，阻力的增加很小。涂有MXene的棉纱电极在2 mV s -1时具有759.5 mF cm -1的比电容。还准备了一个完全编织的基于纺织品的电容式压力传感器，该传感器具有高灵敏度（规格系数≈6.02），宽广的感应范围（最高≈20％的压缩率）和出色的循环稳定性（在≈14％的压缩应变下具有2000次循环） 。这项工作为平台技术的发展提供了新的实用见解，该技术可以将MXene集成到用于纺织设备的纤维素基纱线中。
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