大连工业翟尚儒教授&釜山国立Chang-Sik Ha教授 JMCA封面综述:海洋多糖基电磁波吸收/屏蔽材料设计理念、结构及性能研究进展
2022-09-02 来源:高分子科技
便携式电子设备和5G通信技术的飞速发展以及我国国防事业的重大战略需求推动着多功能型电磁响应材料在军事和民用领域的快速发展。近年来,对于其设计原理的深入探索及制备方面的技术难点攻克不但缓解了日益严重的电磁污染问题,更为国内相关领域实质性应用提升做出了贡献。然而,传统的电磁响应材料受到其自身较为单一的电磁衰减机制的限制,较难实现电磁衰减性能的进一步提升。当前,基于可持续发展战略和绿色能源理念,广大研究人员已将目光转向了对环保型多功能电磁响应材料的开发和利用,以实现较薄厚度下的电磁波的宽频段、多频段的强吸收以及电磁衰减机制的完善。
近日,大连工业大学翟尚儒教授和韩国釜山国立大学Chang-Sik Ha教授在国际期刊Journal of Materials Chemistry A上发表了题为“Marine polysaccharide-based electromagnetic absorbing/shielding materials: design principles, structure, and properties”的综述性工作并被评选作期刊的Back Cover。这项工作围绕海洋多糖基电磁波吸收和电磁干扰屏蔽材料的最新研究进展,对其电磁衰减机制、制备方法以及衰减特性做出了详尽的总结性论述,并结合当代科技水平和需求对未来海洋多糖基电磁波吸收和电磁干扰屏蔽材料的发展前景和方向做出了预测,为电磁响应材料设计思路的优化和高效利用提供了理论性探讨。该工作第一作者为大连工业大学在读博士生王洪瀚,通讯作者为翟尚儒教授和Chang-Sik Ha教授。
1.基于海洋多糖的电磁波吸收和电磁干扰屏蔽材料的研究进展:
(2)面对化石能源紧缺和污染严重的现状,生物质材料凭借其固有的独特微观结构和性质被视作制备电磁响应材料的天然模板,为制备低成本、无污染的高性能材料提供了新的途径;
(3)海洋多糖作为生物质材料的主要来源之一,在电磁波吸收和电磁干扰屏蔽领域均取得了较大进展。其优势在于结合生物质和气凝胶的独特优势来调节电磁响应材料的介电常数和磁导率之间的平衡,实现阻抗匹配和衰减常数的协同作用机制;
(4)该工作通过阐述海洋多糖基电磁波吸收和电磁干扰屏蔽材料的设计原则、结构和性质,以及总结这些材料的发展前景和面临的挑战,为生物质基电磁响应功能材料设计合成和性能强化研究提供了借鉴。
海洋多糖在电磁波吸收和电磁干扰屏蔽领域的应用
2.基于海洋多糖的电磁波吸收和电磁干扰屏蔽材料的电磁衰减机制:
海洋多糖基材料的电磁波吸收机理
(2)电磁干扰屏蔽机理;
海洋多糖基材料的电磁干扰屏蔽机理
3.海洋多糖基电磁波吸收材料:
(2)壳聚糖基气凝胶;
(3)其他海洋多糖衍生碳基吸收剂。
4.海洋多糖基电磁干扰屏蔽材料:
(2)海洋多糖/导电填料复合基气凝胶;
5.结论和展望
(2)应采用更有效的高科技手段探索海洋多糖基电磁响应材料的晶体结构和电子特性,以预测其电磁参数和衰减机制;
(3)在后续的研究中,应将海洋多糖独特的结构优势与具有不同电磁特性的材料相结合,设计出各种具有频段调节功能的高性能电磁响应材料;
(4)通过多学科交叉策略结合科学计算和理论模型来分析和验证电磁衰减机制,以便准确预测海洋多糖基电磁响应材料的未来发展前景。
原文链接:https://doi.org/10.1039/D2TA03529D
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(责任编辑:xu)
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