隨著5G通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、衛(wèi)星通信等領(lǐng)域的發(fā)展,電磁干擾問題日益嚴(yán)重。為應(yīng)對復(fù)雜的電磁環(huán)境,多功能電磁屏蔽材料應(yīng)具有物理變形的適應(yīng)性、自修復(fù)性和粘附性能,確保電子設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性,因此,開發(fā)具有多功能聚合物屏蔽膜,對于解決當(dāng)代復(fù)雜的安全需求具有重要意義。然而,在分子水平上進行巧妙的結(jié)構(gòu)設(shè)計仍然是一個挑戰(zhàn)。近日,陜西科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院白陽副教授/黃文歡教授在多功能屏蔽/隱身材料領(lǐng)域取得了重要研究進展。他們的最新研究成果以“Adhesion Strategy for Cross-linking AgNWs/MXene Janus Membrane: Stretchable and Self-healing Electromagnetic shielding and Infrared stealth Capabilities”為題發(fā)表在國際期刊《Small》上(DOI:10.1002/smll.202408950),該團隊通過將一維銀納米線(AgNWs)與二維MXene材料復(fù)合,構(gòu)建出穩(wěn)定的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),并將其與聚氨酯彈性體基體(MPHEA)結(jié)合,成功制備出Janus復(fù)合膜(圖1)。
圖1 Janus復(fù)合薄膜MPHEA@AgNWs/MXene的設(shè)計方案、結(jié)構(gòu)特征、多功能特性(拉伸、自修復(fù)、自粘附)及其在紅外隱身和電磁屏蔽方面的應(yīng)用。
該Janus復(fù)合膜具有以下特點:
(1)高效電磁屏蔽性能:復(fù)合膜電磁屏蔽效率高達(dá)80 dB(圖2),即便在40%應(yīng)變下,仍可保持20 dB以上的屏蔽效果(圖3);
(2)卓越的機械性能與自修復(fù)能力:材料具備出色的拉伸性和90%的自修復(fù)效率,能夠在受損后恢復(fù)屏蔽功能(圖4);
(3)強附著力與可重復(fù)使用性:Janus膜無需外部粘合劑,可直接附著于玻璃、木材、皮革等表面,無需膠黏劑即可用于表面高效電磁屏蔽(圖5)。
圖6 Janus復(fù)合薄膜MPHEA@AgNWs/MXene的紅外隱形性能。
原文鏈接:https://doi.org/10.1002/smll.202408950
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