碳纳米纤维增强的3D多孔气凝用于可调节的低频电磁波吸收
Xiying Shen1, Pinshu Wang1,2, Yu Chen1
1School of Chemistry and Materials Science, Jiangsu Key Laboratory of New Energy Devices & Interface Science, Nanjing University of Information Science & Technology, Nanjing 210044, China.
iScience
|December 25, 2025
概括
研究人员开发了先进的碳气凝,用于吸收电磁波. 这些材料显著扩大了有效的吸收带宽,为电子设备提供了更好的性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电磁学 电磁学 电磁学 电磁学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 有效的电磁波吸收材料对于现代电子设备至关重要.
- 一个关键的挑战是扩大这些材料的有效吸收带宽.
- 基于碳的多孔材料由于其可调节的特性,具有吸收电磁波的潜力.
研究的目的:
- 构建三维多孔碳基复合气凝以增强电磁波吸收.
- 为了研究孔隙结构设计和吸收带宽之间的关系.
- 为了提高性能,实现协同的多机制损失.
主要方法:
- 采用了"碳纳米纤维辅助解胺-甲树脂"的策略.
- 基于碳的工程性多孔复合气凝具有受控的孔隙结构.
- 材料密度,导电网络和C/C异质接口的特征.
主要成果:
- 合成的气凝具有较低的材料密度,并促进了多重散射.
- 建立了一个连续导电网络和丰富的C/C异质接口.
- MD-CFPC2样本在6.26GHz时实现了-42.38dB的最小反射损失.
- 实现了有效的吸收带宽 (RL ≤-10 dB),覆盖2-18 GHz范围的70%以上,具有出色的低频调性.
结论:
- 孔隙结构的设计和控制对于扩大基于碳的EM波吸收材料的带宽至关重要.
- 开发的气凝显示出高性能电磁波吸收应用的巨大潜力.
- 协同的多机制损失有助于优良的吸收性能.


