西电郝跃院士团队常晶晶教授在Materials Science \u0026 Engineering R揭橥成果

随着柔性集成系统中电子器件的不断小型化以及可穿着技能的飞速发展，如何获取高效电磁屏蔽材料以确保柔性电子设备稳定运行，减少电磁辐射对人体侵害已成为近年来研究热点之一。
柔性电磁屏蔽材料以其质量轻和可形变等特点引起广泛关注，并在柔性（特殊是可拉伸/可压缩性）、（力学以及电磁性能）稳定性以及电磁屏蔽性能方面取得重大进展。

文章对近五年该领域的打破性研究事情进行了回顾总结，个中包括柔性电磁屏蔽材料（电磁功能材料以及基体材料）、（微不雅观/宏不雅观）构造设计、加工工艺以及多功能化集成等方面的研究进展。

电磁功能材料是电磁屏蔽功能实现效果的关键成分。
前期，团队从材料形态角度对电磁功能填料进行剖析总结，详细磋商了零维（包括炭黑、金属纳米粒子、磁性纳米粒子）、一维（金属纳米线、碳纳米管）、二维（石墨烯、少层/多层MXene）纳米填料以及其他形式功能材料（如导电聚合物、液态金属以及生物质碳泡沫）在弹性形变下的电磁特性。
干系研究刊发在国际核心期刊Nano-Micro Letters（中国科学院一区，IF=31.6）上。
基于之前电磁功能材料的研究根本，作者又进一步针对目前电磁屏蔽方向的新型需求（如超级屏蔽、绿色屏蔽、波折/扭曲/拉伸/压缩下稳定屏蔽以及可重构屏蔽等），观点性地总结提出了运用于弹性电磁屏蔽材料中的电磁功能材料“同维/异维”设计谋略。
该策略利用不同电磁功能材料间的维度、导电/介电/磁性能以及力学性能差异，协同提升电磁屏蔽材料机器以及电磁性能以适应繁芜多变的屏蔽环境。

电磁功能材料“同维/异维”设计谋略

基体材料通过接管外加应变来保护电磁损耗网络，也决定着电磁屏蔽材料的杨氏模量以及抗拉（/压）强度等力学特性。
该综述系统剖析比拟了常见的拉伸基体（PDMS、Ecoflex、SBS/SEBS、PU等）以及压缩基体（商用泡沫、纤维素、芳纶纤维等）在柔性电磁屏蔽材料领域的归天性子以及运用方法。
此外，电磁功能材料与柔性基体的不同组装办法所形成的不同构造所产生的电磁相应也存在明显差异。
文章挑选了近年来较为热点的同质构造、隔离构造、多孔构造以及织物构做作为阐述重点，详细比拟了不同构造的电磁屏蔽性能（接管损耗、反射损耗）、机器性能（拉伸/压缩幅度、强度以及抗疲倦特性）。
基于此，文章进一步磋商了实现干系构造的工艺（例如：溶胶-凝胶法、模板法、3D打印、化学气相沉积、激光划线、湿法纺丝以及静电纺丝等）。

基于纳米纤维素以及芳纶纳米纤维的柔性电磁屏蔽体

末了，作者全面概述了柔性屏蔽在能源、传感、通信领域的复合多功能运用。
值得把稳的是针对可重构电磁屏蔽这一新兴运用，该文章首次对其进行总结评价，并提出了可重构系数（r）和灵敏度（S）等指标，以量化器件可重构性能，有助于可重构电磁屏蔽器件的系统评估以及后续设计。
该综述阐明了新型弹性体屏蔽所面临的寻衅和未来研发的机遇，并为创造前辈柔性屏蔽材料开辟新的路子。

据悉，Materials Science and Engineering: R: Reports创办于1993年，是材料领域的高影响力顶级期刊，年发文量仅20余篇。
期刊最新SCI影响因子31.6，在Materials Science Multidisciplinary领域的438本期刊中排名前2%，位列Q1分区。

论文信息：

[1]ZeNan, WeiWei,ZhenhuaLin,JianyongOuyang,JingjingChang, YueHao, Materials Science and Engineering: R: Reports 160 (2024) 100823.

[2]Ze Nan, Wei Wei,ZhenhuaLin,JingjingChang, Yue Hao, Nano-Micro Letters 15 (2023) 172.

论文链接：

[1]https://doi.org/10.1016/j.mser.2024.100823

[2]https://doi.org/10.1007/s40820-023-01122-5