随着智能物联网设备和第五代移动通信技术的蓬勃发展，多频电磁干扰（EMI）及其相关电磁污染受到了广泛关注。传统的高导电性EMI屏蔽材料虽然能有效阻挡电磁波（EMW），但容易造成二次电磁污染。因此，开发具有高屏蔽效率和低反射系数（R）的EMI屏蔽材料仍是一个关键挑战。近年来，轻质、高孔隙率的气凝胶材料，被认为是解决高反射EMI屏蔽问题的理想方案。然而，传统的冷冻干燥工艺制备的气凝胶通常具有无序结构，其EMI屏蔽性能通常与电导率相关，并且由于均匀导电网络与空气界面之间的阻抗失配，无序气凝胶往往导致EMW的强烈反射，并且R系数随着EMI屏蔽性能的增强而显著增加，并不能降低二次电磁污染。
近日，江南大学付少海教授团队在ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS期刊上发表了一篇题为 “Atmospheric pressure dried discontinuous pore gradient structured CNF-based aerogel for ultra-low reflection, broadband, and super-high EMI shielding”的研究成果。该研究基于溶剂交换后的常压干燥策略，制备了一种具有非连续孔隙梯度结构的大面积多层复合纤维素基气凝胶（CNA），实现了宽带电磁波段（L，S，C，X，Ku）下的超高电磁干扰屏蔽性能（> 90 dB）和超低的反射系数（R≈0.2），并且通过太阳能驱动实现了对溶剂交换过程中产生的有机溶剂进行选择性回收，为常压干燥制备大面积纤维素基气凝胶以及超低反射EMI屏蔽应用提供了新的思路和途径。
图1 CNA的常压干燥制备过程
图2 CNA的结构与机械性能
图3电磁干扰屏蔽性能和超低反射机理
图4电磁波在不同孔隙结构气凝胶中的传输行为
图5有机溶剂选择性回收性能及机理
论文信息：
Atmospheric pressure dried discontinuous pore gradient structured CNF-based aerogel for ultra-low reflection, broadband, and super-high EMI shielding
Yunshan Mao, Yuhao Sheng, Zheyu Fan, Jing Yang, Jian Liu, Chunxia Tang*, Shaohai Fu*
ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS
DOI10.1002/adfm.202421492
原文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202421492
