Espumas multifuncionais de TI3C2TX-alginato para colheita de energia e aviso de incêndio

As espumas que combinam propriedades aparentemente opostas, como alto isolamento térmico e condutividade elétrica, são muito procuradas para aplicações avançadas modernas. No entanto, alcançar um equilíbrio dessas propriedades exige um ajuste cuidadoso das composições materiais. Aqui, preparamos espumas compostas de alginato Ti3C2TX com temperamento de gelo e investigamos o papel do mxeno Ti3C2TX na produção de energia triboelétrica, isolamento térmico e retardância da chama. Nossos resultados mostram que a adição de 5 % em peso de Ti3C2TX aumenta a saída triboelétrica de espumas de 6 mm de espessura (380 V, 7,7 μA, 43 mW/m2) em 110 %. Apesar de incorporar o Ti3C2TX eletricamente, essas espumas compostas macroporosas têm uma condutividade térmica de apenas 62 MW M-1 K-1, enquanto também mostram propriedades-chamas, exibindo comportamento auto-exportado. Finalmente, demonstramos essas espumas compostas para a construção de sistemas de alarme de incêndio inteligentes, à medida que respondem a pequenas alterações na resistência elétrica induzida pelo fogo. Nossas descobertas provam que o Ti3C2TX é um preenchimento versátil para espumas de biopolímero, introduzindo funcionalidades complementares que podem ser exploradas em aplicações de energia e segurança.