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中国科学院Hu, Yougen等学者成功在Nano-Micro Letters发表研究成果,IF=27

论论资讯 | 2024-02-28 14热度

Nano-Micro Letters

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Enhancing the Interaction of Carbon Nanotubes by Metal-Organic Decomposition with Improved Mechanical Strength and Ultra-Broadband EMI Shielding Performance

Shi Yu-Ying; Liao Si-Yuan; Wang Qiao-Feng; Xu Xin-Yun; Wang Xiao-Yun; Gu Xin-Yin; Hu You-Gen; Zhu Peng-Li; Sun Rong; Wan Yan-Jun

Published:2024-02-27
DOI:10.1007/s40820-024-01344-1

研究背景

随着电子产品的快速发展,人们对于电磁干扰的需求也越来越高。但是,电磁波的频率范围很广,传统的屏蔽材料往往只能在特定频段内有效,难以满足现代电子设备的需求。因此,开发一种能在超宽频段内有效屏蔽电磁波的材料变得非常重要。碳纳米管因其卓越的性能,在电磁屏蔽领域有着广泛的应用前景。然而,制备高性能的碳纳米管膜仍然是一个挑战,因为其电学和机械性能高度依赖于碳纳米管之间的相互作用。

研究内容

为了解决上述问题,研究人员开发了一种新的方法,利用金属有机分解(MOD)制备出柔性的银-碳纳米管(Ag-CNT)膜。通过MOD的退火过程,将银颗粒原位引入碳纳米管膜中,从而增强了管管之间的相互作用。实验结果表明,Ag-CNT膜的电导率高达6.82×10^5 S/m,在3-40 GHz的超宽频段内,Ag-CNT膜的电磁屏蔽效能超过了66 dB。此外,Ag-CNT膜的拉伸强度和杨氏模量分别增加了253%和795%。Ag-CNT膜还表现出优异的近场屏蔽性能,可以有效地阻挡无线传输。这一创新性的方法为将碳纳米管膜应用于未来的便携式和可穿戴电子设备提供了有效的途径。

研究意义

本研究通过引入MOD制备柔性的Ag-CNT膜,成功地解决了碳纳米管膜在制备过程中存在的问题,提高了其电学和机械性能。此外,Ag-CNT膜在超宽频段内具有优异的电磁屏蔽性能,可以有效地保护电子设备免受电磁波的干扰。这一研究成果为电磁屏蔽材料的开发提供了新思路,也为未来的电子设备提供了更好的保护。

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