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Wissenschaftler verwenden MXene-Tinte zum 3D-Drucken von interdigitalen Elektroden

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Wissenschaftler der Manchester University haben zum ersten Mal erfolgreich MXen-basierte Tinten verwendet, um interdigitale Elektroden in 3D zu drucken.

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Nach Ansicht der Wissenschaftler könnten diese 2D-Materialfarben in Energiespeichern wie Superkondensatoren eingesetzt werden.

Obwohl nicht so bekannt wie sein 2D-Material-Gegenstück Graphen, besitzt das lehmartige MXen beim Trocknen eine hohe elektrische Leitfähigkeit und ist hydrophil, was es für wässrige Suspensionen und Druckfarben geeignet macht.

"Wir haben gezeigt, dass große MXen-Flocken mit einer Dicke von wenigen Atomen und Wasser unabhängig voneinander verwendet werden können, um Tinten mit einem sehr spezifischen viskoelastischen Verhalten für den Druck zu formulieren. Diese Farben können direkt in freistehende Architekturen mit einer Höhe von über 20 Schichten gedruckt werden", sagt Dr. Suelen Barg, Teamleiterin.

"Aufgrund der hervorragenden elektrischen Leitfähigkeit von MXene können wir unsere Tinten zum direkten 3D-Drucken von stromabnehmerfreien Superkondensatoren verwenden."

"Die einzigartigen rheologischen Eigenschaften in Kombination mit der Nachhaltigkeit des Ansatzes eröffnen viele Möglichkeiten zu erforschen, insbesondere bei Energiespeichern und Anwendungen, die die funktionalen Eigenschaften von 2D MXene in kundenspezifischen 3D-Architekturen erfordern."

Nach Ansicht der Wissenschaftler sind die Leistung und Anwendung dieser Geräte zunehmend auf die Entwicklung und skalierbare Herstellung innovativer Materialien angewiesen, um ihre Leistung zu verbessern.

Superkondensatoren sind Geräte, die in der Lage sind, große Mengen an Energie zu erzeugen und dabei viel weniger Energie zu verbrauchen als herkömmliche Geräte.

Aus diesem Grund haben Wissenschaftler den Einsatz von 2D-Materialien in solchen Geräten aufgrund ihrer hervorragenden Leitfähigkeit und Leichtigkeit untersucht.

Solche 2D-Material-basierten Geräte sind für die Automobilindustrie vielversprechend - zum Beispiel in Elektroautos, aber auch für Mobiltelefone und andere elektronische Geräte.