将激光诱导的石墨烯与基里加米相结合,实现透明的柔性电磁干扰屏蔽
Mirza Sahaluddin1, Mingxuan Li2, Mehdi Zarei1
1Department of Mechanical Engineering and Materials Science, University of Pittsburgh, 3700 O'Hara Street, Pittsburgh, Pennsylvania 15261, United States.
ACS applied engineering materials
|March 5, 2026
概括
研究人员使用激光诱导的石墨烯和kirigami开发出透明,灵活的电磁干扰 (EMI) 屏蔽. 这种新的方法可以为先进的电子产品创建轻量级,高导电性的3D石墨烯结构.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 电气工程 电气工程
背景情况:
- 新兴的柔性电子需要先进的电磁干扰 (EMI) 屏蔽解决方案.
- 现有的EMI盾牌往往缺乏透明度,灵活性,并且过于沉重.
- 人们非常需要轻量级,透明和灵活的EMI屏蔽材料.
研究的目的:
- 开发一种新的方法来制造有效的EMI屏蔽,这些屏蔽是透明的,轻量级的和灵活的.
- 将激光诱导的石墨烯 (LIG) 与kirigami集成,以创建3D多孔石墨烯结构.
- 为了优化柔性电子产品的制造材料的屏蔽效率和透明度.
主要方法:
- 使用单个激光系统进行激光诱导石墨烯 (LIG) 制造和聚合物薄膜上的kirigami图案.
- 将LIG与kirigami集成,以创建空间图案的3D多孔石墨烯结构.
- 描述了制造的薄膜的电导率,结构质量 (G/D和2D/G比),EMI屏蔽效率 (SE),透明度和特定屏蔽效率 (SSE).
主要成果:
- 实现了高导电性3D石墨烯,电阻低于25欧姆/毫米,结构质量良好 (G/D比:1.66,2D/G比:0.46).
- 在0.04g/cm3的低密度下,已证明高EMI屏蔽效率 (SE) 超过50dB.
- 在SE和透明度之间取得了平衡,达到17dBSE,透明度超过80%,超过了之前的2D石墨烯值.
- 展示了1362.2dBcm3/g的特殊特异性屏蔽效率 (SSE),解决了灵活性和重量方面的挑战.
结论:
- 结合LIG和kirigami方法提供了一种多功能,可扩展的直接写入方法,用于制造先进的EMI屏蔽.
- 由此产生的3D多孔石墨烯薄膜满足了灵活电子产品对透明度,灵活性和轻量质性能的苛刻要求.
- 这项技术在EMI屏蔽解决方案中取得了重大进展,在关键性能指标上表现优于现有材料.
