近日，東方電氣集團所屬東方研究院與哈爾濱工業(yè)大學(xué)院士團隊合作，在二維納米材料MXene的可控制備與應(yīng)用領(lǐng)域取得重要進展。相關(guān)研究成果在材料類國際知名期刊《Nano-Micro Letters》（影響因子：31.6）發(fā)表。
相關(guān)成果以《From Coils to Crawls: A Snake-Inspired Soft Robot for Multimodal Locomotion and Grasping》為題，東方研究院陳仲博士與哈爾濱工業(yè)大學(xué)赫曉東院士、彭慶宇教授為共同通訊作者。
MXene是一種新型二維過渡金屬碳氮化物，作為一種高導(dǎo)電性、大比表面積、豐富表面官能團以及優(yōu)異機械性能的二維材料，在儲能、智能傳感、柔性驅(qū)動、電磁屏蔽和生命醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。
然而，MXene薄片易聚集、堆疊且穩(wěn)定性較差的問題，極大地限制了實際應(yīng)用。東方研究院長期致力于先進微納米（金屬、陶瓷、聚合物）材料的開發(fā)與應(yīng)用研究，聚焦MXene材料持續(xù)開展攻關(guān)。
技術(shù)突破：從材料到應(yīng)用的全面創(chuàng)新
近日，雙方采用化學(xué)刻蝕與物理剝離相結(jié)合的技術(shù)，成功制備出高穩(wěn)定性單層MXene材料，并創(chuàng)新性將其與纖維素納米纖維（CNF）復(fù)合，開發(fā)出可直接印刷的高性能MXene基導(dǎo)電油墨。
MXene基導(dǎo)電油墨材料研制與性能分析
基于這一材料突破，團隊設(shè)計并制造出具有螺旋結(jié)構(gòu)的智能軟體機器人，具有智能抓取功能、多模態(tài)運動能力、環(huán)境適應(yīng)性等技術(shù)亮點。這一研究成果為二維納米材料MXene的制備與實際應(yīng)用開辟了新途徑，尤其是在柔性軟體機器人領(lǐng)域具有重要價值。
前景廣闊：從互聯(lián)封裝到柔性電子與生命醫(yī)藥的多元化發(fā)展
東方研究院在MXene材料應(yīng)用領(lǐng)域的突破性研究，為該材料在多個重要領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用開辟了廣闊前景。
MXene基智能軟體機器人多模態(tài)運動
半導(dǎo)體互聯(lián)封裝領(lǐng)域：利用MXene優(yōu)異的導(dǎo)電性和可印刷特性，可開發(fā)新一代高密度互連材料；利用MXene基油墨實現(xiàn)微米級精密印刷，提升封裝器件的性能和可靠性。
柔性電子領(lǐng)域：MXene基油墨可打印或噴涂于各類柔性基底，實現(xiàn)柔性電路的規(guī)模化制備；其薄膜導(dǎo)電性優(yōu)于傳統(tǒng)材料，開發(fā)可拉伸、可彎曲的MXene基柔性傳感器和電子器件應(yīng)用于智能穿戴設(shè)備、電子皮膚等領(lǐng)域；制備柔性一體化膜電極，推動柔性儲能器件的發(fā)展。
生命醫(yī)藥領(lǐng)域：開發(fā)基于MXene的微型醫(yī)療機器人，實現(xiàn)在血管、腸道等狹窄空間的精準(zhǔn)診療，還可應(yīng)用于微創(chuàng)手術(shù)輔助設(shè)備，提升手術(shù)精準(zhǔn)度和安全性；利用其生物相容性，開發(fā)新型藥物遞送系統(tǒng)和生物傳感器。
東方研究院微納材料研發(fā)團隊
東方電氣與哈工大院士團隊的聯(lián)合研究成果，充分展現(xiàn)了在微納米材料領(lǐng)域的研發(fā)實力。面向未來，東方電氣將重點聚焦新材料產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，加強與國內(nèi)外頂尖高校及科研機構(gòu)協(xié)同創(chuàng)新，持續(xù)加大研發(fā)投入，布局前沿材料技術(shù)儲備，不斷提升自主創(chuàng)新能力，打造具有國際競爭力的技術(shù)優(yōu)勢，為我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展提供強有力的材料支撐和創(chuàng)新動力。
