导语

易丝帮前面梳理过一期高被引文章，其中一篇关于“电磁波吸收与屏蔽”的文章引用最多，4个月，引用次数33次！也足以说明该领域是目前研究的热点之一！

目前，电磁波污染被认为是仅次于空气、水和噪声污染的第四大污染。高密度的电磁能量被辐射到空气中，造成严重的电磁波污染，不仅危及人体健康，而且危及信息安全。

如何对电磁波进行有效防护，阻止电磁信息泄漏、抑制电磁波的辐射和干扰？本期梳理了7篇关于纳米纤维用于电磁波吸收与屏蔽的研究论文，希望能帮你提供一些新思路。

1、复旦大学车仁超教授等人Nano-Micro Lett. ( IF 23.655)：一维磁性FeCoNi合金对低频电磁波的吸收

➣挑战：合理设计一维(1D)磁合金，以提高其在低频(2 ~ 6 GHz)微波吸收场中对电磁波的衰减能力，是一个亟待解决的问题。

➣方法：复旦大学车仁超教授等人通过改进静电纺丝技术，得到了一种新型FeCoNi碳纤维(FeCoNi/CF)，使其具有较强的磁性能。

➣创新点1：该方法显著提高了纤维的磁性能，具有更高的饱和磁化强度和更强的磁耦合能力。此外，由于改善了磁畴运动，介质熵设计在原子水平上提高了FeCoNi合金的磁性能。

➣创新点2：设计良好的FeCoNi碳纤维(简称FeCoNi/CF)在低频电磁场下表现出了出色的电磁吸收性能，在超薄厚度为2 mm时fE达到1.3 GHz。

https://doi.org/10.1007/s40820-022-00920-7

2、吉林大学王策教授&卢晓峰教授Nano Res.( IF 10.269)：一维金属、磁性和介电纳米材料基复合材料用于电磁波干扰屏蔽

➣挑战：由于无线通信技术和电子应用中滥用电磁波，空气中过量的电磁辐射威胁着人类健康和电子设备。目前，高导电性金属是主要的商用屏蔽材料，但其易腐蚀、密度大、柔韧性低等缺点限制了其在高级电磁屏蔽领域的广泛应用。

➣主要内容1：吉林大学王策教授&卢晓峰教授发表综述，重点研究了一维金属、磁性和介电纳米填料复合电磁屏蔽材料，这些材料可构建成膜或气凝胶/海绵状屏蔽材料。综述了一维金属、磁性和介电纳米填充基复合材料的制备路线、屏蔽性能和电磁波衰减机理。

➣主要内容2：研究发现，大多数一维金属基 EMI 复合材料的主要屏蔽机制是反射损耗，而一维磁性和介电纳米材料基 EMI 复合材料的主要屏蔽机制是界面极化、自然共振、涡流和多次散射引起的吸收损耗。

➣主要内容3：最后，提出了结构和成分可调的一维纳米填充基复合材料面临的挑战和前景，旨在为下一代高性能电磁屏蔽材料提供指导。

https://doi.org/10.1007/s12274-022-4781-9

3、郑州大学张锐教授Nano-Micro Lett. ( IF 23.655)：具有超宽带电磁波吸收的多功能SiC@SiO₂纳米纤维气凝胶

➣挑战：传统陶瓷材料普遍易碎、缺乏柔韧性，生产成本高，严重阻碍了其实际应用。多功能纳米纤维陶瓷气凝胶非常适合在极端环境中的应用，然而，在其制备过程中将多种功能整合到一种材料中仍然极具挑战性。

➣方法：郑州大学张锐教授和范冰冰副教授课题组通过简单的化学气相沉积方法和随后的煅烧处理工艺制造了具有3D多孔交联结构的多功能SiC@SiO₂陶瓷气凝胶(SiC@SiO₂ NFA)。

➣创新点1：所制备的SiC@SiO₂ NFA具有超低密度(~11 mg·cm⁻3)、超弹性、抗疲劳、耐火性能、高温热稳定性、隔热性能和显着的应变相关压阻传感行为。

➣创新点2：SiC@SiO₂NFA表现出优异的电磁波吸收性能，最小反射损耗 (RLmin) 值为-50.36 dB，最大有效吸收带宽 (EABmax)为8.6 GHz。这种多功能气凝胶材料的成功制备为尖端陶瓷材料的设计和制造提供了广阔的前景。

https://doi.org/10.1007/s40820-022-00905-6

4、北京航空航天大学吴俊涛等人Nano Res.( IF 10.269)：静电纺丝制备CeO₂/N掺杂碳纳米纤维及超宽带电磁波吸收性能的研究

➣挑战：为了减少电磁波的污染和干扰，电磁波吸收器的需求非常迫切。碳纤维因其重量轻、纵横比大、导电率高、比表面积高等优点，在催化、电磁屏蔽、电池、超级电容器等领域受到广泛关注。然而，碳纤维的导电率过高会产生趋肤效应，从而阻止电磁波进入材料内部。

➣方法：北京航空航天大学吴俊涛&王广胜&白明团队以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为碳前驱体，通过静电纺丝复合CeO₂/N-C纤维，系统研究了烧结温度对CeO₂/N-C纤维复合材料的电磁波吸收性能的影响。

➣创新点1：CeO₂/N-C纤维由于具有良好的三维导电网络传导损耗而表现出优异的电磁波吸收性能。

➣创新点2：CeO₂/N-C光纤制备简单，填充量低，有效吸收带宽(EAB,RL≤−10.0 dB)，是一种很有前景的电磁波吸收材料。

https://doi.org/10.1007/s12274-022-4675-x

5、江苏科技大学向军教授&武夷山大学张开银教授Carbon ( IF 11.307 )：三维互连FeNi@碳纳米纤维用于超轻质高效电磁波吸收

➣挑战：电磁波吸收材料在军事和民用领域均具有广泛的应用前景，“薄、轻、宽、强”是现代吸波材料的性能追求及发展方向。尽管碳材料具有低的密度，但基于碳材料设计合成出轻质高效的吸波材料仍然是一个很大的挑战。

➣方法：江苏科技大学向军教授&武夷山大学张开银教授合作采用简单的静电纺丝结合一个两步热处理法制备出内部均匀镶嵌超细FeNi@石墨碳核壳纳米粒子、表面负载短多壁碳纳米管的碳基复合纳米纤维（记为FeNi@CNFs）。

➣创新点1：一维结构FeNi@CNFs相互交联或搭接形成三维导电网络结构，分级结构赋予该吸波材料较强的介电损耗及多重电磁耗散机制，使其在较低的填充量下也具有足够强的电磁衰减能力；同时通过调节FeNi合金的含量，有效调控电磁参数，改善阻抗匹配特性。

➣创新点2：FeNi@CNFs兼具良好的阻抗匹配和较强的电磁损耗能力，两者的协同作用使之在填充量仅为5 wt%时呈现出优异的综合吸波性能，优于目前报道的绝大多数碳基吸波材料，是至今填充量最低也即最轻质的吸波材料之一。

https://doi.org/10.1016/j.carbon.2022.07.005

6、江南大学李文兵 Chem. Eng. J. ( IF 16.744)：具有电热驱动形状记忆效应的超薄柔性静电纺EVA纳米纤维复合材料屏蔽电磁干扰

➣背景：当5G折叠手机处于复杂的电磁环境中时，它不可避免地会受到来自内外柔性印刷电路(FPCs)上的电子元件的频率为450 MHz-6 GHz的电磁干扰(EMI)。因此，研究电磁屏蔽材料具有重要而深远的意义。

➣方法：江南大学李文兵团队采用静电纺丝技术和生物化学镀银技术制备了具有优异电磁干扰性能和耐久性的超薄柔性SMCPFC。

➣创新点1：精心设计了以独特的节段结构为基材、静电纺丝制备的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)。EVA具有优良的柔韧性和SME，而静电纺丝获得的纤维膜具有轻量化和超薄性。

➣创新点2：在3.94 ~ 5.99 GHz频率下，SMCPFC的电导率可达2.5 × 105 S/m，平均EMI SE接近90 dB。循环拉伸、折叠、超声洗涤后，电导率和EMI SE保持不变。此外，SMCPFC还具有出色的电热驱动形状记忆效应。

➣创新点3：在0.55 V下可立即编程成形，50%应变样品的EMI SE为50.91 dB，可阻挡99.99%以上的电磁波。80°C可恢复形状，恢复样品的EMI SE与原始样品大致相同(87.06 dB)，可消耗99.9999997%的电磁波。

https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.137135

7、河北工业大学袁野Adv. Fiber Mater. ( IF 12.958 )：蛛网状结构氧化石墨烯/碳纳米纤维复合吸波织物的研究

➣背景：近年来，电磁污染已经渗透到我们生活的很多方面，对人类健康和国防安全构成了巨大威胁。具有优良微波吸收性能的复合织物是人们迫切需要的材料。

➣方法：河北工业大学袁野等人利用静电纺丝技术成功合成了以还原氧化石墨烯/碳纳米纤维(rGO/CNF)为基础的蛛网状结构的复合织物。

➣创新点1：复合织物中的蛛网状结构为微波能量的有效传导损耗提供了一个连通的网络。磁性损失得益于沉积在碳纳米纤维中的镍纳米颗粒(Ni NPs)。同时，在导电网络上沉积的薄聚吡咯(PPy)层为Ni NPs提供了保护层，并提供了丰富的电磁能量耗散界面，使复合织物具有稳定的吸波性能。

➣创新点2：由于微波吸收机理的协同作用，复合材料在6.72 GHz时的最大反射损耗(RLmax)为−46.15 dB，有效吸收带宽(EAB)为8.63 GHz (9.37 ~ 18 GHz)。此外，复合织物良好的力学性能和隔热性能显示了其多功能的优势。

https://doi.org/10.1007/s42765-022-00157-4