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上個(gè)月，圍繞韓國團(tuán)隊(duì)超導(dǎo)材料LK-99是真是假引發(fā)了全世界的高度關(guān)注。但目前看來，LK-99是室溫超導(dǎo)體的希望極其渺茫。

不過最近，韓國科學(xué)家又搞出一個(gè)大新聞。他們發(fā)布論文稱，發(fā)現(xiàn)了一種“革命性新材料”大規(guī)模生產(chǎn)的技術(shù)。

??財(cái)聯(lián)社8月19日發(fā)布，韓國科學(xué)技術(shù)研究院(KIST)周四(8月17日)宣布，已經(jīng)開發(fā)出了批量生產(chǎn)“MXene”的新技術(shù)，預(yù)計(jì)這將開啟迄今仍無法實(shí)現(xiàn)的大規(guī)模生產(chǎn)的道路。

? ? ? 據(jù)悉，MXene是材料科學(xué)中的一類二維無機(jī)化合物。這些材料由幾個(gè)原子層厚度的過渡金屬碳化物、氮化物或碳氮化物構(gòu)成。它最初于2011年被發(fā)現(xiàn)，由于MXene材料表面有羥基或末端氧，它們有著過渡金屬碳化物的金屬導(dǎo)電性。

? ? ? 由于MXene獨(dú)特的性能，使其迅速成為研究熱點(diǎn)，也是繼石墨烯之后最受關(guān)注的二維納米材料之一，并已廣泛應(yīng)用于儲能、催化、吸附等眾多領(lǐng)域。

? ? ? 然而，目前針對MXene的大量制備仍然較為困難，相關(guān)研究仍處于起步階段。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了30多種不同類型的MXene材料，它們可以根據(jù)不同的應(yīng)用需求進(jìn)行調(diào)節(jié)和優(yōu)化。

? ? ??KIST在Nanoscale期刊上發(fā)表了這篇論文，研究人員表示，根據(jù)霍耳散射因子的不同，MXene具有不同的應(yīng)用領(lǐng)域。當(dāng)該值小于1時(shí)，可用于高性能晶體管、高頻發(fā)生器、高效傳感器、光電探測器等。如果該值大于1，則可用于熱電材料和磁性傳感器等。

? ? ? KIST韓國-印度合作中心主任Lee Seung-chul在一份聲明中寫道：“不像以前的研究集中在純MXene的生產(chǎn)和特性上，我們開發(fā)了一種新的表面分子分析方法，可以輕松地對制造的MXene材料進(jìn)行分類，這是非常關(guān)鍵的一步?；诖?，我們預(yù)計(jì)大批量生產(chǎn)具有統(tǒng)一質(zhì)量的MXene材料將成為可能?！?/p>

什么是MXene？

MXene是一種由過渡金屬碳化物、氮化物或碳氮化物組成的二維無機(jī)化合物，它的厚度只有幾個(gè)原子層，因此具有極高的比表面積和導(dǎo)電性。MXene的名稱來源于其結(jié)構(gòu)類似于MAX相材料（M為過渡金屬，A為主族元素，X為碳或氮），但是其中的A元素被刻蝕掉，形成了Mn+1Xn（n=1,2,3）的層狀結(jié)構(gòu)。由于MXene表面含有羥基或末端氧等官能團(tuán)，使其具有親水性和可調(diào)節(jié)的表面化學(xué)性。

MXene自2011年被首次發(fā)現(xiàn)以來，就引起了科學(xué)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注，被認(rèn)為是繼石墨烯之后最有前途的二維納米材料之一。由于MXene具有優(yōu)異的電學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、力學(xué)和催化性能，它已經(jīng)在儲能、傳感器、電子器件、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境工程等多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力。

MXene在生命科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用

生物傳感器：MXene可以作為高性能的受體，用于檢測生物分子、細(xì)胞、組織和器官的狀態(tài)和功能。MXene可以與熒光、光學(xué)、電化學(xué)和場效應(yīng)晶體管等不同類型的傳感器結(jié)合，實(shí)現(xiàn)高選擇性、低檢出限、高靈敏度和快速響應(yīng)的生物檢測。

生物成像：MXene可以作為一種多功能的成像劑，用于提高腫瘤和其他疾病的診斷效率和精度。MXene可以利用其在近紅外區(qū)域的強(qiáng)吸收能力和X射線的高衰減性能，實(shí)現(xiàn)光聲成像、光熱成像和X射線計(jì)算機(jī)斷層掃描等多種成像模式的增強(qiáng)。

藥物傳遞：MXene可以作為一種有效的藥物載體，用于實(shí)現(xiàn)藥物的靶向傳遞和控制釋放。MXene可以通過其表面端基官能團(tuán)和層間空隙，裝載不同類型的藥物分子，并通過外部刺激（如光、熱、電或酶）觸發(fā)藥物的釋放。

光熱治療：MXene可以作為一種高效的光熱劑，用于實(shí)現(xiàn)腫瘤和其他病變組織的熱消融。MXene可以通過其在近紅外區(qū)域的高光熱轉(zhuǎn)換效率，將吸收的光能轉(zhuǎn)化為熱能，并將局部溫度升高到足以殺死癌細(xì)胞的程度。

植入物：MXene可以作為一種具有良好生物相容性和電學(xué)性能的材料，用于制備植入式醫(yī)療器械，如人工骨骼、心臟起搏器、神經(jīng)刺激器等。MXene可以通過其優(yōu)異的機(jī)械韌性和導(dǎo)電性，與人體組織形成良好的界面，并實(shí)現(xiàn)信號的傳遞和調(diào)節(jié)。

總結(jié)

如果該研究突破了MXene大規(guī)模制備的關(guān)鍵技術(shù)難題,開發(fā)出了區(qū)分不同MXene材料的簡便方法。那么這不僅可以降低MXene的制造成本,還為實(shí)現(xiàn)MXene的商業(yè)化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。根據(jù)MXene的具體類型和性能指標(biāo),可以實(shí)現(xiàn)指定用途的MXene定制生產(chǎn)。

這為MXene在生物醫(yī)學(xué)、高性能電子器件、傳感器、熱電轉(zhuǎn)換、儲能等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用提供了保障。MXene規(guī)?；a(chǎn)的實(shí)現(xiàn),將大大推動(dòng)MXene科研成果向?qū)嶋H應(yīng)用的轉(zhuǎn)化,解決產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中的實(shí)際問題,其科研成果具有重大的科學(xué)意義和廣闊的應(yīng)用前景。