隨著5G通信技術、物聯網、人工智能、衛星通信等領域的發展,電磁干擾問題日益嚴重。為應對復雜的電磁環境,多功能電磁屏蔽材料應具有物理變形的適應性、自修復性和粘附性能,確保電子設備的穩定性和安全性,因此,開發具有多功能聚合物屏蔽膜,對于解決當代復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構設計仍然是一個挑戰。近日,陜西科技大學化學與化工學院白陽副教授/黃文歡教授在多功能屏蔽/隱身材料領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材料復合,構建出穩定的導電網絡,并將其與聚氨酯彈性體基體(MPHEA)結合,成功制備出Janus復合膜(圖1)。
圖1 Janus復合薄膜MPHEA@AgNWs/MXene的設計方案、結構特征、多功能特性(拉伸、自修復、自粘附)及其在紅外隱身和電磁屏蔽方面的應用。
該Janus復合膜具有以下特點:
(1)高效電磁屏蔽性能:復合膜電磁屏蔽效率高達80 dB(圖2),即便在40%應變下,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能力:材料具備出色的拉伸性和90%的自修復效率,能夠在受損后恢復屏蔽功能(圖4);
(3)強附著力與可重復使用性: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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