在先进纤维资料领域，，，，，将高强度、高韧性和高导电性集成于单一合成纤维中，，，，，一向是资料科学领域钻营的沉大突破。。。。。。这类纤维有望推动下一代可穿戴电子设备、智能纺织品、轻量化航空航天电缆以及先进储能器件等技术的发展。。。。。。只管以碳纳米管和石墨烯为代表的碳纳米资料纤维已展示出优异的拉伸强度，，，，，但其固有脆性（断裂应变通常低于5%）、有限的导电性以及依赖严苛的超高温造备工艺，，，，，严沉造约了其宽泛利用。。。。。。新兴的二维资料MXene（碳化钛）虽兼具高机械强度、优异导电性和天然亲水性，，，，，可通过和善的湿法纺丝工艺规；；；；；毂父叩嫉缦宋，，，然而，，，，，现有MXene纤维的力学机能远未达到预期，，，，，其拉伸强度普遍低于300?GPa，，，，，出现脆性断裂特点。。。。。。这背后的底子原因在于MXene纳米片之间幽微的层间相互作用以及更为关键的——纳米片之间面内边缘-边缘耦合不及，，，，，导致应力集中和片层滑移，，，，，最终引发纤维断裂。。。。。。

受古代层状板甲中绳索衔接结构的启发，，，，，南开大学梁嘉杰教授团队提出了一种“分子绳索”面内桥接战术，，，，，利用羧甲基纤维素（CMC）包裹的单壁碳纳米管（SWCNTs）作为分子绳索，，，，，通过金属离子配位作用桥接相邻的MXene纳米片。。。。。。通过和善、陆续的湿法纺丝、交联和热压工艺，，，，，钻研团队造备了仅含0.12%分子绳索的MXene纤维，，，，，其力学机能获得显著提升：拉伸强度达到（1.48 ± 0.06） GPa（峰值1.55 GPa），，，，，延展性达17.7 %± 0.8%，，，，，韧性达（131.0 ± 8.7） MJ/m?（峰值140 MJ/m?），，，，，相比纯MXene纤维别离提高了480%、300%和1620%，，，，，同时导电率仍维持在10400 S /cm以上，，，，，体积电容达1645 F/cm?。。。。。。这些机能指标使CS-MXene纤维在拉伸强杜纂韧性、导电率与韧性以及比电容与拉伸强度等多维机能对比中均处于当先职位。。。。。。这一分子绳索战术有望推广至其他二维纳米片资料，，，，，以最大化其纤维的力学机能。。。。。。有关论文以“In-plane molecular cord bridging as a method for boosting MXene fiber strength and toughness”为题，，，，，颁发在Nature Communications上。。。。。。

图1. CS-MXene纤维的设计与造备

图2. 结构表征

图3. MXene、C-MXene和CS-MXene纤维的力学与电学机能

图4. CS-MXene纤维加强增韧机造分析 

图5. CS-MXene纤维的多职能机能

该钻研成功克服了MXene力学潜能开发中持久存在的关键挑战，，，，，突破了传统步骤仅聚焦于界面加强或取向调控的局限，，，，，创新性地引入分子绳索战术，，，，，通过CS在MXene纳米片之间成立壮实的面内和层间交联桥梁。。。。。。这一设计实现了高效的三维应力传递——既逾越MXene层间垂直传递，，，，，也沿基面水平传递，，，，，将CS分子绳索转化为动态应变再分配和能量耗散组件，，，，，在载荷作用下有效抑造裂纹萌生与扩大。。。。。。所造备的湿纺CS-MXene纤维集超高强度、高韧性和高导电性于一身，，，，，在可穿戴电子产品、结构复合伙料和储能器件等先进利用领域展示出巨大潜力。。。。。。该分子绳索桥接机造作为一种通用且可扩大的平台，，，，，有望推动各类二维纳米资料向高机能多职能纤维资料的转变。。。。。。

起源：高分子科学前沿