随着无线通信和雷达探测技术的快速发展，电磁波在民用和军事领域的使用频率显著提高，从而产生了大量的电磁辐射和干扰。这些电磁污染对公众健康和信息安全构成相当大的威胁。因此，能够吸收和减轻电磁污染的材料已经引起了人们的极大关注。

近日，西南石油大学武元鹏教授和颜贵龙博士等人在期刊《small》上发表了最新研究成果“Efficient Nanofibrous Electromagnetic Wave Absorber Inspired by Spider Silk Hunting”。研究者通过静电纺丝与热处理工艺，制备出Co-Ni/CNFs（掺杂磁性金属氧化物颗粒的碳纳米纤维膜）。该杂化膜在厚度为4.6mm处具有最小反射损耗，为-40.13 dB，有效吸收带宽为4.4 GHz。

图1：Co-Ni/CNFs 纳米纤维膜的制备思路与形态。

根据蜘蛛狩猎蜜蜂这一自然现象启发了纳米纤维复合膜吸波材料的制备思路。SEM图象显示，“网状”碳纳米纤维在任意方向上均具有均匀的直径与光滑的表面，“猎物”Co-Ni/MOF颗粒被“网状”碳纳米纤维紧紧捕获（图1e-i）。EDX图谱表明，捕获的“猎物”颗粒由Co和Ni元素以双金属氧化物的形式组成（图1l-n）。

图2：Co-Ni/CNFs纳米纤维膜的Cole-Cole曲线、3D反射损耗图与阻抗匹配特性。

图3：Co-Ni/CNFs纳米纤维膜的吸波机理

Co-Ni/CNFs的电磁波吸波机理可用下面几点解释：首先，微电流增加了电导损耗；其次，NiCo合金的存在会增强磁损耗；第三，材料中不同组分之间形成丰富的界面，导致界面极化；第四，碳和氧原子之间的电负性差异导致偶极子极化；最后，第五，磁性NiCo合金引入了自然共振，增强了材料对电磁波的衰减能力。

论文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202407178

人物简介：

颜贵龙，西南石油大学新能源与材料学院，硕士生导师。四川省海外高层次留学人才，四川省青年科技人才，成都市科协海智专家，四川省玄武岩纤维复合材料开发及应用工程技术研究中心固定人员，西南石油大学油气田工作液功能材料研究中心成员，能量转化与储存先进材料四川省国际合作基地固定研究人员，主要从事纳米纤维领域的研究工作。以第一作者或通讯作者在Advanced Materials、Advanced Functional Materials、SMALL等国际著名学术期刊发表SCI论文60余篇，H指数20，授权国家发明专利12项，主持和参与8项国家自然科学基金项目、四川省自然科学基金面上项目、四川省科技厅重点研发等项目。

武元鹏，西南石油大学教授、博士生导师，油气藏地质及开发工程全国重点实验室固定研究人员，四川省特聘专家，四川省杰青，四川省纳米技术协会副理事长，四川省科技青年联合会常务理事，四川省玄武岩纤维复合材料开发及应用工程技术研究中心主任，油气田工作液功能材料研究中心主任，中国化学会会员，SPE会员。已发表科研论文140余篇，其中SCI论文110余篇，授权发明专利30余项，获得省部级一等奖、二等奖等省部级科研奖励11项。