随着5G通信技术、物联网、人工智能、卫星通信等领域的发展,电磁干扰问题日益严重。为应对复杂的电磁环境,多功能电磁屏蔽材料应具有物理变形的适应性、自修复性和粘附性能,确保电子设备的稳定性和安全性,因此,开发具有多功能聚合物屏蔽膜,对于解决当代复杂的安全需求具有重要意义。然而,在分子水平上进行巧妙的结构设计仍然是一个挑战。近日,陕西科技大学化学与化工学院白阳副教授/黄文欢教授在多功能屏蔽/隐身材料领域取得了重要研究进展。他们的最新研究成果以“Adhesion Strategy for Cross-linking AgNWs/MXene Janus Membrane: Stretchable and Self-healing Electromagnetic shielding and Infrared stealth Capabilities”为题发表在国际期刊《Small》上(DOI:10.1002/smll.202408950),该团队通过将一维银纳米线(AgNWs)与二维MXene材料复合,构建出稳定的导电网络,并将其与聚氨酯弹性体基体(MPHEA)结合,成功制备出Janus复合膜(图1)。
图1 Janus复合薄膜MPHEA@AgNWs/MXene的设计方案、结构特征、多功能特性(拉伸、自修复、自粘附)及其在红外隐身和电磁屏蔽方面的应用。
该Janus复合膜具有以下特点:
(1)高效电磁屏蔽性能:复合膜电磁屏蔽效率高达80 dB(图2),即便在40%应变下,仍可保持20 dB以上的屏蔽效果(图3);
(2)卓越的机械性能与自修复能力:材料具备出色的拉伸性和90%的自修复效率,能够在受损后恢复屏蔽功能(图4);
(3)强附着力与可重复使用性:Janus膜无需外部粘合剂,可直接附着于玻璃、木材、皮革等表面,无需胶黏剂即可用于表面高效电磁屏蔽(图5)。
图6 Janus复合薄膜MPHEA@AgNWs/MXene的红外隐形性能。
原文链接:https://doi.org/10.1002/smll.202408950
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