隨著無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備的普及，電磁干擾（EMI）污染問(wèn)題日益嚴(yán)峻，亟需開(kāi)發(fā)高性能電磁屏蔽材料。傳統(tǒng)金屬屏蔽材料雖導(dǎo)電性強(qiáng)，但存在密度高、易腐蝕、反射主導(dǎo)機(jī)制等缺陷，難以滿(mǎn)足現(xiàn)代電子設(shè)備輕量化、低反射的需求。同時(shí)，如何通過(guò)材料設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，在保證高效電磁屏蔽性能的同時(shí)實(shí)現(xiàn)低反射和可諧調(diào)，成為該領(lǐng)域面臨的重大挑戰(zhàn)。
研究團(tuán)隊(duì)提出“雙涂層骨架”設(shè)計(jì)策略，通過(guò)對(duì)位芳綸納米纖維（p-ANF）構(gòu)建多孔骨架，依次浸漬MXene薄片與PEDOT:PSS導(dǎo)電鏈，形成分層多孔結(jié)構(gòu)。該多孔結(jié)構(gòu)壓縮形變可調(diào)控孔隙率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)“反射-吸收”機(jī)制的靈活切換，為低反射和可諧調(diào)設(shè)計(jì)提供了新思路。相關(guān)工作以“Twin-coated Skeleton PEDOT: PSS/MXene/para-aramid Nanofibers Hybrid Aerogel with Efficient EMI Shielding Performance and Tunable Power Coefficient”為題發(fā)表在國(guó)際期刊《Advanced Composites and Hybrid Materials》（IF=23.2）。論文第一作者為師資博士后賈峰峰，通訊作者為陜西科技大學(xué)陸趙情、花莉教授。
文章亮點(diǎn)如下：
針對(duì)傳統(tǒng)電磁屏蔽材料反射效能高、效能不可諧調(diào)的瓶頸問(wèn)題，提出“微孔骨架-梯度導(dǎo)電層”耦合策略，通過(guò)冷凍干燥與靜電自組裝實(shí)現(xiàn)p-ANFs、MXene與PEDOT:PSS的有序集成，創(chuàng)新性構(gòu)建兼具微米孔與納米導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的雙涂層氣凝膠。p-ANF形成的微孔骨架通過(guò)多重反射延長(zhǎng)電磁波傳播路徑，增強(qiáng)吸收損耗；MXene層提供高導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，PEDOT:PSS外層調(diào)控表面阻抗降低反射，突破吸收/反射性能的強(qiáng)關(guān)聯(lián)性矛盾，同時(shí)揭示微孔結(jié)構(gòu)形變誘導(dǎo)導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)調(diào)控電磁損耗的規(guī)律，實(shí)現(xiàn)屏蔽效能41.27 dB，反射效能3.66 dB（達(dá)綠色屏蔽標(biāo)準(zhǔn)），絕對(duì)屏蔽效能達(dá)3063.7 dB·cm2·g?1。該研究成果可應(yīng)用于5G通信、可穿戴設(shè)備、航空航天等領(lǐng)域，為解決電磁污染、提升精密設(shè)備穩(wěn)定性提供解決方案。
原文鏈接：https://doi.org/10.1007/s42114-025-01290-5
（核稿：劉國(guó)棟 編輯：劉倩）
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