二维纳米材料
在航空航天、柔性电子、生物医学中
具有广泛的应用前景
但连续化组装工艺
成为了制约发展的“绊脚石”
近日，北航在这一领域
取得创新性成果
北京航空航天大学化学学院
程群峰教授课题组与合作者
在二维纳米复合材料连续化制备及
骨再生应用研究领域取得了最新进展
相关成果于2024年10月31日
发表于《Nature》杂志
北京时间2024年10月31日，《Nature》杂志报道了北京航空航天大学化学学院程群峰教授课题组和北京大学口腔医学院邓旭亮教授课题组在二维纳米复合材料连续化制备及骨再生应用研究领域取得的最新进展：《Scalable ultrastrong MXene films with superior osteogenesis》，基于此，北京航空航天大学程群峰教授、北京大学口腔医学院邓旭亮教授（共同通讯作者）等人报道了一种可扩展的策略，即通过集成顺序桥接工艺和卷对卷辅助叶片涂层（RBC）工艺来制备高性能MXene薄膜，其在近红外照射下提供良好的光热转换和成骨效率。
（1）首先MXene薄片通过氢键与丝胶桥接，然后使用连续RBC工艺以20 cm min-1的速度组装成宏观薄膜，最后通过与锌离子（Zn2+）桥接以冻结其排列结构。
（2）所制备的MXene（S-SBM）薄膜具有高度排列和致密的特性，具有较高的抗拉强度（755 MPa）、韧性（17.4 MJ m-3）和电磁干扰（EMI）屏蔽能力（78000 dB cm2 g-1），以及良好的环境稳定性、光热转换和骨再生性能。该策略不仅为实现MXene在柔性EMI屏蔽材料和骨组织工程领域的实际应用铺平了可行的道路，而且为其他二维（2D）薄片的高性能和可扩展组装提供了途径。
图1 卷对卷辅助刮涂结合有序界面交联策略实现高性能MXene薄膜的连续化制备
图2 S-SBM薄膜的结构以及力学和电学性能表征
图3 S-SBM薄膜的抗氧化和光热转换性能
图4 S-SBM薄膜的生物相容性和体内骨再生性能
图5 S-SBM薄膜的成骨机制
本研究链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-024-08067-8
程群峰教授课题组网站链接：
http://chengresearch.net/zh/home-cn/
陈英
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