具有机械灵活性的微型超级电容器（micro-SC）有可能补充甚至取代便携式电子领域的微型电池，特别是便携式生物监测设备。使用轻质、灵活和可穿戴的微型SC对人体的身体状态进行实时生物监测是值得考虑的重要因素，但主要的局限性是与微电池相比，微型SC的能量密度较低。
在这里，布尔诺理工大学Martin Pumera使用时间和空间控制的皮秒脉冲激光，开发了与力传感装置集成的高能量密度微型SC，以监测人体的桡动脉脉冲。
文章要点
1）光化学合成的球形激光诱导MXene(Ti3C2TX)衍生氧化物纳米颗粒均匀附着在激光诱导石墨烯(LIG)上，可作为微型SC的活性电极材料。分子动力学模拟和详细的光谱分析揭示了MXene和LIG之间Ti−O−C共价键的协同界面相互作用机制。
2）MXene纳米片的加入改善了石墨烯片的排列和离子传输，同时最大限度地减少了自重堆叠。此外，基于纳米MXene-LIG混合物的微型SC表现出高机械灵活性、耐用性、超高能量密度（21.16×10−3 mWh cm−2）和优异的电容（∼100 mF cm−2@10 mVs-1)具有长循环寿命（10000次循环后保留率为91%）。
3）这种单步卷对卷高度可重复的制造技术，使用皮秒脉冲激光来诱导均匀附着在激光诱导石墨烯上的MXene衍生球形氧化物纳米粒子（量子点大小），用于生物医学设备制造，预计将在生物医学设备制造中找到广泛的应用前景。
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Sujit Deshmukh, et al, Laser-Induced MXene-Functionalized Graphene Nanoarchitectonics-Based Microsupercapacitor for Health Monitoring Application, ACS Nano, 2023
DOI: 10.1021/acsnano.3c07319
https://doi.org/10.1021/acsnano.3c07319
