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2025-08-18 04:00:00
ニューススウェイズ – ソン・ジュン・キム博士と韓国科学技術研究所（KIST）のConvergence Research Center for Seifのチームは、水、極性、非極性有機溶媒に分散できる「高導管性アンップシップヒリックMxene」材料を開発しました。これは、高導管Mxeneの実際的な使用を妨げた溶媒互換性の制限を根本的に克服する成果であり、将来的にはハイテク産業に広く適用できる汎用技術として注目されています。
Mxeneは、高電気伝導率、優れた溶媒分散性、優れたEMIシールド性能を備えた2次元ナノ材料であり、二次バッテリー、高度なセンサー、ステルスペイント、EMIシールドフィルムなど、さまざまな分野でアプリケーションを見つけることが期待されています。しかし、これまでのところ、Mxeneはほとんど親水性でした。つまり、水中によく分散しますが、さまざまな有機溶媒に適用することは困難です。これにより、ポリマー複合材やインクプロセスなどの実用的なプロセスとの互換性が制限されています。
研究者は、アルコキシド有機モノマーをMxeneの表面に導入する世界初の表面修飾技術を開発し、親水性と疎水性の両方にし、両親媒性特性を与えました。この手法により、Mxeneは、水（高い溶媒極性指数）からトルエン（低溶媒極性指数を持つ）まで、広範囲の溶媒に安定して分散します。
さらに、開発された両親媒性Mxeneは、従来のMxeneよりも優れたコーティング特性とEMIシールド性能を示しました。両親媒性Mxeneから処方されたインクは、銅およびアルミニウム基質に均一にコーティングされており、これらは二次バッテリーのコレクターとして広く使用されており、ポリイミドやPETなどの市販のポリマー基質、および最高の疎水性を持つテフロン基板にも広く使用されています。また、次世代通信で使用される重要な周波数帯域である28 GHz地域で優れたEMIシールドパフォーマンスを維持し、厚さ0.01 mmの非常に薄いフィルムでさえ、50 dB以上のシールドパフォーマンスを示しました（電磁波の99.999％以上をブロックします）。
新しく開発されたMXENEは、自動運転車、溶液プロセスに基づいた二次電池の電極材料の製造、ステルス無人航空機用の無線波吸収複合材料など、将来の移動性のためにEMIシールド材料に適用できる汎用技術です。
「この成果は、MXENE材料を実験室の規模を超えて産業分野のプロセスに直接適用できることを証明する技術的マイルストーンです」とKistのSeon Joon Kim博士は述べています。 「私たちは現在、国内および外国のMxene企業と協力して、大量生産ベースの技術に向けて拡大し、商業化段階への移行を加速しています。」
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Kistは、1966年に韓国で最初の政府が資金提供した研究所として設立されました。 Kistは現在、主要で革新的な研究を通じて、国家的および社会的課題を解決し、成長エンジンを安全にするよう努めています。詳細については、KistのWebサイトをご覧ください https://www.kist.re.kr/eng/index.do
この研究は、科学省、ICTおよび将来の計画省（MSIT）とKIST研究プログラム、Future Leading Convergence Research Center（CRC22031-000）、およびグローバル産業技術協力センター（P0028332）の下で貿易産業エネルギー省（Motie）によってサポートされました。この研究は、International Journal Advanced Materialsの最新号（26.8の場合、JCRフィールド2.1％）に掲載されました。
#Kistは広範囲の溶媒に分散できる世界初の高導管の両親媒性Mxeneを開発します