9月21日消息,一种将碳纳米管(CNT)纤维与MXene材料结合的新型超薄复合薄膜问世,可同时实现电磁屏蔽与红外隐身,为军用系统与航空航天电子设备的柔性防护提供新方案。
背景是现代国防与电子设备对轻质、柔性、能同时对抗红外探测与电磁威胁的屏蔽材料需求上升。碳纳米管纤维电学与机械性能出色,但纤维形态使其难以组装成大面积薄膜,且红外发射率偏高;MXene红外发射率低、适合隐身应用,但单独成膜存在结构性短板。
研究团队受天然"砖-泥浆"(brick-and-mortar)结构启发,将CNT纤维与MXene集成为超薄混合薄膜:该结构抑制了CNT纤维之间的滑移、提升机械强度,同时在整个材料中形成连续导电通路,显著改善电磁屏蔽性能。制成的薄膜厚度仅17.5微米——约为人类头发直径的五分之一——却实现约90分贝的电磁屏蔽效能,可遮断超过99.9999999%的入射电磁波;结合MXene的低红外发射率,薄膜同时具备红外隐身能力。
凭借薄、轻且兼具电磁屏蔽与红外隐身的综合性能,此类薄膜可用于提升战斗机、无人机等装备的生存能力,也可服务于民用电子设备的电磁兼容防护,是二维材料走向宏观功能器件的代表进展。
(来源:AZoM)