近日，上理工材料與化學(xué)學(xué)院李翔教授課題組在電磁吸波領(lǐng)域取得最新進(jìn)展，相關(guān)研究以“納米碳橋MXene超晶格吸收體電磁響應(yīng)的原子有序陣列和空位缺陷的相依賴(lài)性”(Atomic Ordered Array and Vacancy Defect Codependences of Electromagnetic Response in Nanocarbon Bridged-MXene Superlattices Absorbers)為題發(fā)表在國(guó)際高水平期刊《先進(jìn)功能材料》(Advanced Functional Materials)上。我校2023級(jí)碩士研究生顧中燕為第一作者，李翔教授與同濟(jì)大學(xué)陸偉教授、博士后潘飛為共同通訊作者，上海理工大學(xué)為第一單位。
隨著5G技術(shù)普及和6G研發(fā)推進(jìn)，手機(jī)、基站、衛(wèi)星等無(wú)線設(shè)備越來(lái)越多，電磁輻射問(wèn)題也愈發(fā)突出——不僅可能影響人體健康、干擾電子設(shè)備正常工作，還會(huì)造成大量電磁能量浪費(fèi)。解決這一問(wèn)題的核心是“電磁吸波材料”，這類(lèi)材料能將入射的電磁輻射吸收并轉(zhuǎn)化為熱能等無(wú)害形式，是電磁防護(hù)、雷達(dá)隱身等領(lǐng)域的關(guān)鍵材料。
目前主流的吸波材料面臨兩大難題：一是傳統(tǒng)異質(zhì)結(jié)構(gòu)制備方法易導(dǎo)致組分排列無(wú)序、相同組分堆疊，從而限制吸波性能；二是像MXene這類(lèi)二維材料，雖具備高導(dǎo)電性、輕量化等優(yōu)勢(shì)，但很難實(shí)現(xiàn)原子級(jí)有序組裝，也難以精準(zhǔn)調(diào)控其吸收電磁波的性能，極大限制了實(shí)際應(yīng)用。為突破這些瓶頸，研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)了“分子配體誘導(dǎo)自組裝+氮摻雜熱解”的兩步制備法得到2D-2D MXene超晶格。這種獨(dú)特設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了對(duì)吸波性能的 “精準(zhǔn)調(diào)控”，綜合性能遠(yuǎn)超目前多數(shù)MXene基吸波材料。
該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研究發(fā)展計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、上海市科技重大專(zhuān)項(xiàng)等項(xiàng)目的支持。這項(xiàng)成果為設(shè)計(jì)薄、輕、高效的新一代吸波材料提供了新思路，未來(lái)有望應(yīng)用于5G/6G設(shè)備電磁防護(hù)、雷達(dá)隱身、新能源汽車(chē)電磁兼容等領(lǐng)域。
設(shè)計(jì)原理圖
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論文鏈接：https://doi.org/10.1002/adfm.202516459
