کلیه های مصنوعی، باتری­ های قدرتمند و تصفیه آب کارآمد از کاربردهای آینده­ ی گروهی از مواد فوق نازک موسوم به مکسن­ ها هستند. این نظر در مقاله­ای در مجله Science بیان شده­است که نویسندگان آن از دانشگاه Linköping هستند.
موادی که دارای مقطع عرضی به نازکی یک یا چند لایه اتم هستند، به دلیل این ضخامت دارای خصوصیات غیرمعمولی هستند. این خصوصیات ممکن است هدایت الکتریکی بالا، استحکام بالا یا توانایی مقاومت در برابر گرما باشد که به مواد فوق نازک پتانسیل زیادی برای استفاده در فناوری­های آینده می­دهد. شناخته شده­ ترین ماده گرافن است و شکار سایر مواد فوق نازک که به آنها مواد دو بعدی نیز می­گویند از زمان کشف بر شدت آن افزوده شده­است.
گرافن و بسیاری دیگر از مواد دو بعدی دیگر، نیمه هادی ­ها، نیم فلزی­ ها یا عایق ­های قطبی هستند. فقدان هادی فلزی فوق نازک، مانعی در توسعه­ی اجزای منحصراً مبتنی بر مواد دو بعدی است.
در سال ۲۰۱۱ گروه جدیدی از مواد فوق نازک کشف و مکسن نام­گذاری شد. آن­ها از یک فلز در ترکیب با هر دو اتم کربن یا نیتروژن تشکیل شده­ اند. از آنجا که مکسن­ ها رسانای فلزی هستند، سایر مواد فوق نازک را تکمیل می­کنند و راه را برای کاربردهای کاملاً جدید در مقیاس نانومتری باز می­کنند.
Johanna Rosén، استاد گروه فیزیک، شیمی و زیست­ شناسی در دانشگاهLinköping ، به همراه همکارانش از دانشگاه Drexel در امریکا، مقاله ­ای درباره ­ی آینده مکسن­ ها و تأثیراتی که از آن­ها انتظار می­رود، نوشتند: " بسیاری از کاربردهای قابل تصور وجود دارد. دو موردی که نزدیک به تحقق هستند ذخیره انرژی کارآمد به صورت باتری، خازن­های بزرگ و محافظ تداخل مغناطیسی الکترومغناطیسی است. اما در دراز مدت، ما قادر به ساخت فیلترهایی برای تصفیه هوا و آب خواهیم بود، آنتن­ها برای نسل بعدی ارتباطات و بسیاری از برنامه ­های کاربردی دیگر که ما هنوز به آنها فکر نکرده­ایم."
علاوه بر این، بسیاری از مکسن­ ها زیست­ سازگار (سازگار با بافت زنده)، غیر سمی و سازگار با محیط زیست هستند؛ به این معنی که در حال مطالعه برای کاربردهای احتمالی در زیست پزشکی هستند. یکی از این کاربردها، ساخت کلیه­ های مصنوعی است که باعث می­شود درمان دیالیز (یا سایر درمان­هایی که دستگاه­ های دیالیز در دسترس نیستند) غیرضروری باشد.
اولین مکسن کشف شده کاربید تیتانیوم، Ti_۳C_۲ بود. اکنون، ده سال بعد، تقریباً ۵۰  مکسن مختلف تولید شده ­است که بسیاری از آن­ها در دانشگاه Linköping هستند. با این حال، روش­ های تولید آن­ها نشان می­دهد که ترکیبات موجود تقریبا بی نهایت هستند. این بدان معناست که در دراز مدت ممکن است هزاران مکسن با خصوصیات متناسب وجود داشته باشد.
Johanna Rosén می­گوید: " مکسن ­ها تنها ده سال پیش کشف شد و زمینه ­ی تحقیق برای بررسی آن­ها بسیار سریع رشد کرده­ است. اکنون تقریباً ۶۶۰۰ مقاله علمی هر ساله منتشر می­شود. با این حال، همچنان هم بسیاری از خواص و کاربردها برای کشف وجود دارد و این می­تواند بسیاری از چالش های معاصر در فناوری و پزشکی را حل کند."

منبع: https://phys.org/news/۲۰۲۱-۰۶-mxenes-future-nanotechnology.html