IT之家 10 月 7 日消息,中國科學院寧波材料技術與工程研究所閻敬靈、陳海明團隊,成功開發(fā)出一種具有仿牛肚褶皺結構的新型電磁屏蔽氣凝膠。
據介紹,該材料采用耐高溫聚酰亞胺與導電碳納米管復合,通過調控碳納米管含量與冷凍干燥工藝,形成獨特的中心輻射狀多級結構,解決了傳統(tǒng)電磁屏蔽材料在高溫環(huán)境下的應用局限。
傳統(tǒng)金屬屏蔽材料存在重量大、易腐蝕、柔韌性差等問題,而新型氣凝膠在保持 98.7% 高孔隙率的同時,實現每米 38 西門子的導電率。其特殊褶皺結構賦予材料超強彈性,經 500 次壓縮循環(huán)后結構穩(wěn)定性仍達 98.2%,且受壓時呈現橫向膨脹的負泊松比特效。
在電磁屏蔽性能方面,常溫下屏蔽效能達 71 分貝(相當于阻斷 99.9999% 的電磁波),350℃高溫環(huán)境下性能不降反升。
▲ 聚酰亞胺 / 碳納米管氣凝膠的結構設計與性能:(a)?聚酰亞胺的合成路線;(b) 牛肚微觀形貌示意圖;(c) 多孔電磁屏蔽材料常規(guī)孔道形貌和本工作中提出的類牛肚狀形貌的對比;(d) 聚酰亞胺 / CNT 氣凝膠制備過程;(e) 氣凝膠的負泊松比;(f) 氣凝膠的循環(huán)壓縮性能;(g) 氣凝膠的高溫電磁屏蔽性能。
該突破性技術攻克了聚合物基材料的兩大難題:首次協(xié)調高孔隙率與高導電率的矛盾,同時消除多孔結構對力學性能的負面影響。
中國科學院表示,該材料可應用于航空航天電子設備防護、5G 基站高溫組件屏蔽等場景。研究獲得國家博士后科研計劃、浙江省自然科學基金支持,為高溫苛刻環(huán)境下的電磁防護提供了全新解決方案。
相關成果已于 9 月發(fā)表在國際材料學期刊《Advanced Materials》上,IT之家附論文地址:
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202513423
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