尺度工程旨在整合不同尺度层级的空间布局与排列模式,涵盖微观原子排列、介观形态及宏观结构。此举将激发强劲的物理效应,在增强材料电磁特性方面展现巨大潜力。
北京化工大学王维 教授团队在《ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS》期刊发表名为“Multi-Scale Engineering for Enhancing Broadband Microwave Absorption, Electromagnetic Shielding and Infrared Stealth of Ag NWs/N-doped rGO Aerogels”的论文,研究通过定向冷冻干燥技术,将银纳米线与氮掺杂还原氧化石墨烯结合,制备出具有定向孔结构的复合气凝胶。
通过原子掺杂与周期性结构设计实现微观-宏观尺度协同调控,显著提升微波吸收性能。经氮掺杂量优化后,该复合气凝胶在仅4 wt.%填充率下展现卓越微波吸收特性:最小反射损耗(RLmin)达-56.32 dB,有效吸收带宽(EAB)达7.04 GHz,覆盖完整Ku波段。
此外,周期性结构可在不同频段激发共振效应,使气凝胶的有效吸收带宽扩展至14.64 GHz,增幅高达207.9%。值得注意的是,该气凝胶不仅展现出卓越的电磁干扰屏蔽效率(-35.55 dB),更具备出色的主动-被动红外隐身能力。因此,这种多尺度协同设计策略有效提升了复合材料的电磁性能,为解决电磁污染和多光谱隐身问题提供了指导。
来源:Carbontech
