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  目前先進(jìn)組合探測(cè)技術(shù)和多波段雷達(dá)發(fā)展對(duì)吸波材料提出了許多挑戰(zhàn)，尤其集中于低厚度和低負(fù)載下的寬頻高效吸波需求。現(xiàn)有部分策略可以實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)寬頻高效吸收的迫切需求，例如設(shè)計(jì)獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和調(diào)節(jié)損耗介質(zhì)組成；向基質(zhì)中添加額外的介電/磁性損耗單元；探索新的多孔、核殼、分層或拓?fù)湔{(diào)諧結(jié)構(gòu)。其中手性吸波材料由于特殊的電磁交叉極化和諧振效應(yīng)，可以在不添加額外磁損耗介質(zhì)條件下使得電磁參數(shù)產(chǎn)生明顯的磁響應(yīng)，從而優(yōu)化了阻抗匹配和衰減能力，這有助于寬頻吸波材料的輕量化設(shè)計(jì)和服役穩(wěn)定。盡管手性吸波材料備受關(guān)注，但許多研究?jī)H集中在簡(jiǎn)單的材料制備和性能表征上，仍存在一些關(guān)鍵問(wèn)題亟需解決，尤其是在性能調(diào)制和吸波機(jī)理方面。大多數(shù)可用構(gòu)建策略幾乎無(wú)法精確控制手性/螺旋形態(tài)包括螺旋參數(shù)等。此外，手性/螺旋結(jié)構(gòu)與電磁特性之間的制約和協(xié)同關(guān)系仍然模糊，缺乏對(duì)于手性結(jié)構(gòu)尺度與形態(tài)和吸波特性之間解釋?zhuān)@導(dǎo)致很難通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)來(lái)明確螺旋結(jié)構(gòu)對(duì)吸波性能的影響。因此，為了促進(jìn)手性寬頻吸波材料的發(fā)展，需要克服更多的挑戰(zhàn)。

  西南交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院孟凡彬“電磁功能材料”團(tuán)隊(duì)近年來(lái)致力于手性吸波材料設(shè)計(jì)和電磁特性研究，并深入研究了該類(lèi)寬頻吸波材料的防腐隱身一體化功能(Small, 2023, 10.1002/smll.202300233；ACS Appl Nano Mater, 2022, 5, 9780；Chem Eng J, 2022, 427, 131582；Compos Sci Technol, 2021, 204, 108630；Nano Res, 2018, 11, 3329；ACS Appl Mater Inter, 2017, 9, 15711)。通過(guò)系統(tǒng)調(diào)節(jié)吸波材料的手性/螺旋結(jié)構(gòu)參數(shù)和手性基元尺度，揭示了手性參數(shù)差異導(dǎo)致的材料電磁響應(yīng)特性演變規(guī)律，闡明了結(jié)構(gòu)引發(fā)的多峰吸收諧振效應(yīng)和寬頻吸波機(jī)制。此外，研究團(tuán)隊(duì)還探索了手性吸波材料的高性能隱身涂層應(yīng)用策略。

 圖6 多尺度手性雜化纖維的表面電流密度模擬結(jié)果

  本文亮點(diǎn)：

• 提出了基于原位聚合法的多尺度手性超寬頻吸波材料制備及手性結(jié)構(gòu)調(diào)控方法。
• 建立了多尺度手性結(jié)構(gòu)電磁響應(yīng)模型并揭示了多級(jí)手性結(jié)構(gòu)協(xié)同增強(qiáng)的電磁損耗機(jī)理。
• 結(jié)合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和電磁仿真角度，闡述多級(jí)手性結(jié)構(gòu)與電磁波耦合的構(gòu)效關(guān)系和演變規(guī)律。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1002/smll.202300233

  作者介紹：

  李天，西南交通大學(xué)材料學(xué)院2022級(jí)博士研究生，主要從事先進(jìn)寬頻吸波材料的研究，累計(jì)發(fā)表SCI一區(qū)論文10余篇，以第一/共同第一作者在Small，Chem. Eng. J.，Green Chem.，Nano Res.等期刊發(fā)表論文7篇。