纤维素衍生碳气凝甲基材料的多规模结构工程用于宽带微波吸收的宽带微波吸收
Yunshan Mao1, Yuhao Sheng1, Hongyu Sun2
1Key Laboratory of Special Protective Textiles, Ministry of Education, Jiangnan University, Wuxi, Jiangsu, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|December 24, 2025
概括
本研究介绍了先进微波吸收材料的多尺度设计策略. 这种由纤维素纳米纤维衍生的新型碳气凝超材料通过优化缺陷,孔径大小和结构来实现超宽带吸收.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 电磁学 电磁学 电磁学 电磁学
背景情况:
- 宽带微波吸收材料至关重要,但由于因果关系原理而面临挑战.
- 现有的材料往往难以有效地平衡吸收强度,频率和带宽.
研究的目的:
- 为制造高性能宽带微波吸收材料制定一个多规模的设计策略.
- 为了研究微观缺陷,中观孔径和宏观结构参数对微波吸收的影响.
主要方法:
- 纤维素纳米纤维衍生碳气凝 (VBFA) 的制造,可控制缺陷和孔径.
- 通过优化宏观结构参数,将VBFA设计成长矛形的超材料 (LMA).
- 利用理论,实验和模拟方法来分析微波吸收特性.
主要成果:
- 带有P原子兴奋剂和边界缺陷的VBFA在15.1GHz时实现了-71.1dB的最小反射损失 (RLmin).
- 较小的孔径增强了低频率的诱导电流的传输和消散.
- 该LMA显示1.2-1.9GHz和3.3-18.0GHz的宽带吸收,通过E/H场和功率损失分析得到证实.
结论:
- 多尺度设计策略有效地解决了宽带微波吸收的挑战.
- 微观缺陷,中观孔径和宏观结构协同优化吸收强度,频率和带宽.
- 这种方法为设计先进的微波吸收材料提供了一个新的范式.
