FF
Fanfan Fu
Author with expertise in 4D Printing Technologies
Achievements
Cited Author
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
7
(43% Open Access)
Cited by:
2,001
h-index:
34
/
i10-index:
47
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Biomimetic MXene Textures with Enhanced Light‐to‐Heat Conversion for Solar Steam Generation and Wearable Thermal Management

Kerui Li et al.Aug 1, 2019
Abstract 2D materials are of particular interest in light‐to‐heat conversion, yet challenges remain in developing a facile method to suppress their light reflection. Herein, inspired by the black scales of Bitis rhinoceros , a generalized approach via sequential thermal actuations to construct biomimetic 2D‐material nanocoatings, including Ti 3 C 2 T x MXene, reduced graphene oxide (rGO), and molybdenum disulfide (MoS 2 ) is designed. The hierarchical MXene nanocoatings result in broadband light absorption (up to 93.2%), theoretically validated by optical modeling and simulations, and realize improved light‐to‐heat performance (equilibrium temperature of 65.4 °C under one‐sun illumination). With efficient light‐to‐heat conversion, the bioinspired MXene nanocoatings are next incorporated into solar steam‐generation devices and stretchable solar/electric dual‐heaters. The MXene steam‐generation devices require much lower solar‐thermal material loading (0.32 mg cm −2 ) and still guarantee high steam‐generation performance (1.33 kg m −2 h −1 ) compared with other state‐of‐the‐art devices. Additionally, the mechanically deformed MXene structures enable the fabrication of stretchable and wearable heaters dual‐powered by sunlight and electricity, which are reversibly stretched and heated above 100 °C. This simple fabrication process with effective utilization of active materials promises its practical application value for multiple solar–thermal technologies.
0

Bioinspired Helical Microfibers from Microfluidics

Yunru Yu et al.Mar 7, 2017
Helical objects are among the most important and landmark structures in nature, and represent an emerging group of materials with unique spiral geometry; because of their enriched physical and chemical properties, they can have multiple functionalities. However, the fabrication of such complex helical materials at the micro- or nanoscale level remains a challenge. Here, a coaxial capillary microfluidic system, with the functions of consecutive spinning and spiraling, is presented for scalable generation of helical microfibers. The generation processes can be precisely tuned by adjusting the flow rates, and thus the length, diameter, and pitch of the helical microfibers are highly controllable. Varying the injection capillary design of the microfluidics enables the generation of helical microfibers with structures such as the novel Janus, triplex, core-shell, and even double-helix structures. The potential use of these helical microfibers is also explored for magnetically and thermodynamically triggered microsprings, as well as for a force indicator for contraction of cardiomyocytes. These indicate that such helical microfibers are highly versatile for different applications.
0

Facile synthesis of biocompatible cysteine-coated CuS nanoparticles with high photothermal conversion efficiency for cancer therapy

Xijian Liu et al.May 27, 2014
The semiconductor compounds have been proven to be promising candidates as a new type of photothermal therapy agent, but unsatisfactory photothermal conversion efficiencies limit their widespread application in photothermal therapy (PTT). Herein, we synthesized cysteine-coated CuS nanoparticles (Cys-CuS NPs) as highly efficient PTT agents by a simple aqueous solution method. The Cys-CuS NPs have a good biocompatibility owing to their biocompatible cysteine coating and exhibit a strong absorption in the near-infrared region due to the localized surface plasma resonances of valence-band free carriers. The photothermal conversion efficiency of Cys-CuS NPs reaches 38.0%, which is much higher than that of the recently reported Cu9S5 and Cu(2-x)Se nanocrystals. More importantly, tumor growth can be efficiently inhibited in vivo by the fatal heat arising from the excellent photothermal effect of Cys-CuS NPs at a low concentration under the irradiation of a 980 nm laser with a safe power density of 0.72 W cm(-2). Therefore, the Cys-CuS NPs have great potential as ideal photothermal agents for cancer therapy.
0

Reversible Crumpling of 2D Titanium Carbide (MXene) Nanocoatings for Stretchable Electromagnetic Shielding and Wearable Wireless Communication

Yang Li et al.Dec 9, 2019
Abstract In the emerging Internet of Things, stretchable antennas can facilitate wireless communication between wearable and mobile electronic devices around the body. The proliferation of wireless devices transmitting near the human body also raises interference and safety concerns that demand stretchable materials capable of shielding electromagnetic interference (EMI). Here, an ultrastretchable conductor is fabricated by depositing a crumple‐textured coating composed of 2D Ti 3 C 2 T x nanosheets (MXene) and single‐walled carbon nanotubes (SWNTs) onto latex, which can be fashioned into high‐performance wearable antennas and EMI shields. The resulting MXene‐SWNT (S‐MXene)/latex devices are able to sustain up to an 800% areal strain and exhibit strain‐insensitive resistance profiles during a 500‐cycle fatigue test. A single layer of stretchable S‐MXene conductors demonstrate a strain‐invariant EMI shielding performance of ≈30 dB up to 800% areal strain, and the shielding performance is further improved to ≈47 and ≈52 dB by stacking 5 and 10 layers of S‐MXene conductors, respectively. Additionally, a stretchable S‐MXene dipole antenna is fabricated, which can be uniaxially stretched to 150% with unaffected reflected power <0.1%. By integrating S‐MXene EMI shields with stretchable S‐MXene antennas, a wearable wireless system is finally demonstrated that provides mechanically stable wireless transmission while attenuating EM absorption by the human body.