NML高被引文章 | 微波吸收与电磁屏蔽(8月份入选)

本次推文精选了五篇入选ESI高被引(八月份入选),微波吸收与电磁屏蔽相关的NML文章。

分别来自中国科学院深圳先进技术研究院与深圳先进电子材料国际创新研究院孙蓉胡友根团队、哈尔滨工程大学朱春玲教授与陈玉金教授、同济大学附属第十人民医院陈峰课题组与北京林业大学马明国课题组和北京化工大学万鹏博课题组合作、西北工业大学顾军渭教授课题组、山东大学刘久荣教授团队。欢迎大家阅读关注。

高被引文章: 指近10年内发表的SCI论文且被引次数排在相应学科领域全球前1%以内。

高被引文章·1

Tailorable, Lightweight and Superelastic Liquid Metal Monoliths for Multifunctional Electromagnetic Interference Shielding

Yadong Xu, Zhiqiang Lin, Krishnamoorthy Rajavel, Tao Zhao, Pengli Zhu, Yougen Hu*, Rong Sun*, Ching‑Ping Wong

Nano-Micro Letters (2022)14: 29

https://doi.org/10.1007/s40820-021-00766-5

中文题目:液态金属基电磁屏蔽材料:可裁切、低密度、高压缩、超回弹、高电导率

文章简介:
中国科学院深圳先进技术研究院、深圳先进电子材料国际创新研究院孙蓉、胡友根团队利用可膨胀聚合物微球(EM)在限域空间中的热膨胀和微观界面自融合过程,原位构筑精细化LM导电网络,开发出具有可裁切、低密度、高压缩率、超回弹、高承载力和高电导率特性的类“金属气凝胶”LM基电磁屏蔽复合泡沫,研究人员利用EM热膨胀过程原位驱动LM的精细化有序分布,实现了LM导电网络在宏观稳定性和微观流动性之间的平衡;通过EM在限域中的微观界面自融合过程,同步实现导电网络构筑和EM/LM复合泡沫成型。EM/LM复合泡沫凭借其独特的内部气体填充蜂窝闭孔结构和高导电LM网络表现出轻质(0.104 g·cm⁻¹)、高压缩强度(3.43 MPa)、高压缩率与回弹性(90%压缩应变时回弹率>90%)、高导电(7891 S·m⁻¹)等特性。此外,在极低的LM含量下(2.3 vol%),EM/LM复合泡沫在8.2-40 GHz宽频范围内的平均电磁屏蔽效能(EMI SE)达到98.7 dB,并在实际近场屏蔽测试中显示出良好的电磁密封性。此外,该设计和制备方法具有良好的通用性,还可制备具有外磁场响应性的多功能EM/LM/Ni复合泡沫材料。本工作为新型稳定液态金属基电磁屏蔽材料的开发提供了一条清晰的路径,并为多功能液态金属复合材料的设计提供了一个设计原型。

本文亮点:

1. 利用一种限域热膨胀策略,实现超低含量下构筑连续的三维液态金属导电网络,制备一种液态金属基导电复合材料

2. 该材料表现出可裁切、低密度、高压缩率、超回弹、高承载力和高电导率等特性,同时具有优异的本征电磁屏蔽效能和界面电磁密封特性

高被引文章·2

Identification of the Intrinsic Dielectric Properties of Metal Single Atoms for Electromagnetic Wave Absorption
Xinci Zhang, Yanan Shi, Jia Xu, Qiuyun Ouyang, Xiao Zhang*, Chunling Zhu*, Xiaoli Zhang, Yujin Chen*
Nano-Micro Letters (2022)14: 27
https://doi.org/10.1007/s40820-021-00773-6

中文题目:单原子金属的吸波性能:3D蜂窝状金属-氮掺杂碳纳米材料的设计与本征介电特性

文章简介:
哈尔滨工程大学朱春玲教授、陈玉金教授等采用一种通用的方法制备了一系列具有三维蜂窝状的金属原子分散的N掺杂碳纳米材料(M–NₓC,M = Mn、Fe、Co、Cu、Ni)。实验结果表明,与3D NC材料相比,3D M–NₓCs材料表现出了增强的介电损耗性能。理论计算结果表明,金属单原子的引入导致费米能级处的d轨道态密度的增加,从而增强了3D M–NₓCs材料的电导损耗性能。此外,差分电荷密度和Mulliken电荷分布表明,金属单原子与相邻N/C原子之间的相互作用破坏了局部结构的电子对称性,形成了大量的电偶极子从而增强了3D M–NₓCs材料的偶极极化损耗。与近年来报道的大多数碳基吸波材料相比,3D M–NₓCs材料表现出显著增强的电磁波吸收性能。此外,通过该策略所制备的3D M–NₓCs材料具有较高的产量。因此,我们的研究结果不仅系统地揭示了M–NₓCs与其介电行为之间的关系,而且为合理设计和合成基于金属单原子的轻质电磁波吸收剂提供了新的思路。
本文亮点:

1. 采用一种普适的方法制备了一系列具有三维蜂窝状的金属原子分散的N掺杂碳纳米材料(M–NₓC,M = Mn、Fe、Co、Cu或Ni),并且M–NₓC材料具有较高的产率。

2. 首次在原子水平上揭示了3D M–NₓC的本征介电特性,研究发现金属单原子的引入显著增加了M–NₓCs材料的电导损耗和极化损耗性能。

3. 3D Mn–NC在10 wt.%的低负载量下表现出高效的电磁波吸收性能,其性能优于大多数报道的碳基电磁波吸收材料。

高被引文章·3

Ultrathin and Flexible CNTs/MXene/Cellulose Nanofibrils Composite Paper for Highly Efficient Electromagnetic Interference Shielding in X-Band
Wentao Cao, Chang Ma, Shuo Tan, Mingguo Ma*, Pengbo Wan*, Feng Chen*
Nano-Micro Lett. (2019) 11: 72
https://doi.org/10.1007/s40820-019-0304-y

中文题目:电磁屏蔽纸!超薄“三明治+梯度”结构的CNT/MXene/纳米纤维素复合材料

文章简介:

同济大学附属第十人民医院陈峰研究员课题组与北京林业大学马明国教授课题组、北京化工大学万鹏博研究员课题组合作,研制出具有梯度结构和“三明治结构”的超薄柔性碳纳米管/Ti3C2MXene/纳米纤维素三元复合电磁屏蔽纸 (CMT GS)。曹文涛博士生为论文的第一作者。本文采用交替抽滤的策略,成功设计出具有多级结构、优异力学性能、高效电磁屏蔽性能的CNTs/Ti3C2 MXene/CNFs复合纸。通过调整不同组分的排列组合方式,研究了不同组分、不同内部结构对复合材料力学性能和电磁屏蔽性能的影响机理。所得三元复合电磁屏蔽纸的导电性可达2506.6 S/m,拉伸强度可达97.9±5.0 MPa,拉伸断裂应变可达4.6±0.2%,电磁屏蔽性能最高可达38.4 dB。本研究的开展有利于解决传统屏蔽材料厚度大、柔韧性差等问题,将生物质纳米纤维素与碳纳米管和MXene进行复合,并引入其他功能性材料和独特的结构设计,对于开辟纳米纤维素功能化和高值化利用,拓展MXene电磁屏蔽材料的应用领域具有重要的参考价值。

本文亮点:

1. 采用交替抽滤策略,设计出具有梯度结构和“三明治结构”的超薄柔性碳纳米管/MXene/纳米纤维素三元复合纸。

2. 该三元纳米复合纸展现出优异的力学性能和高效的X波段电磁屏蔽性能

3. 基于碳纳米管、MXene以及纳米纤维素,探索了不同组分和结构的设计对于电磁屏蔽性能的影响机理,对于拓宽MXene材料的应用领域具有重要的参考价值。

高被引文章·4

High-Efficiency Electromagnetic Interference Shielding of rGO@FeNi/Epoxy Composites with Regular Honeycomb Structures
Ping Song, Zhonglei Ma*, Hua Qiu, Yifan Ru, Junwei Gu* 
Nano-Micro Lett. (2022) 14: 51
https://doi.org/10.1007/s40820-022-00798-5

中文题目:具有规则蜂窝结构的 rGO@FeNi/环氧树脂复合材料的高效电磁干扰屏蔽

文章简介:
随着第五代移动通信技术和可穿戴电子设备的快速发展,由电磁波引起的电磁干扰和辐射污染引起了全世界的关注,因此,高效EMI屏蔽材料的设计和开发具有重要意义。西北工业大学顾军渭教授课题组通过牺牲模板和冷冻干燥方法构建了具有规则蜂窝结构(GH)的三维氧化石墨烯(GO),将氨基功能化的FeNi合金颗粒(f-FeNi)负载在GH骨架上原位还原制备rGH@FeNi气凝胶,最后,通过环氧树脂真空辅助浸渍得到具有规则蜂窝结构的rGH@FeNi/环氧树脂EMI屏蔽复合材料。得益于规则蜂窝结构的构造和电磁协同效应,rGH@FeNi/环氧树脂复合材料具有 2.1 wt% 的低 rGH@FeNi 质量分数(rGH 和 f-FeNi 分别为 1.2 和 0.9 wt%)表现出高EMI 屏蔽效能 (EMI SE) 为 46 dB,是相同 rGO/FeNi 质量分数的 rGO/FeNi/环氧树脂复合材料 (8 dB) 的 5.8 倍。同时,rGH@FeNi/环氧树脂复合材料还具有优异的热稳定性(耐热指数和最大分解速率温度分别为179.1和389.0 ℃)和力学性能(储能模量为8296.2 MPa)。

本文亮点:

1. 采用牺牲模板、冷冻干燥、真空辅助浸渍环氧树脂方法制备了具有规则3D蜂窝结构的rGH@FeNi/环氧树脂电磁干扰(EMI)屏蔽复合材料。

2. 3D蜂窝结构的构造和电磁协同效应显着提高了EMI屏蔽效果,减少了二次污染。

3. rGH@FeNi/环氧树脂复合材料具有优异的热稳定性和机械性能

高被引文章·5

Carbon-based MOF Derivatives: Emerging Efficient Electromagnetic Wave Absorption Agents

Xue Zhang, Jing Qiao, Yanyan Jiang, Fenglong Wang*, Xuelei Tian*, Zhou Wang, Lili Wu, Wei Liu, Jiurong Liu*

Nano‑Micro Lett. (2021) 13:135

https://doi.org/10.1007/s40820-021-00658-8

中文题目:碳基MOF衍生物电磁波吸收剂

文章简介:山东大学刘久荣团队就电磁波吸收机理的理论及碳基MOF衍生物作为电磁波吸收材料的研究进展进行了综述。根据成分变化,将用于电磁波吸收的碳基MOF衍生物分为四类:一元碳质材料、二元陶瓷/碳复合材料、二元磁性纳米颗粒/碳复合材料、三元磁性纳米颗粒/陶瓷/碳复合材料。通过典型研究详细说明了其具体性能、内部机制和应用条件,并指出了碳基MOF衍生的电磁波吸收材料目前所面临的挑战,并对未来的发展方向进行了展望。

本文亮点:

1. 本文从组分和结构两方面综述了MOF衍生物的研究进展和设计高效电磁波吸收材料的策略

2. 系统阐述了相关理论,指出了研究前景和面临的挑战

关于我们

Nano-Micro Letters《纳微快报(英文)》是上海交通大学主办、在Springer Nature开放获取(open-access)出版的学术期刊,主要报道纳米/微米尺度相关的高水平文章(research article, review, communication, perspective, highlight, etc),包括微纳米材料与结构的合成表征与性能及其在能源、催化、环境、传感、电磁波吸收与屏蔽、生物医学等领域的应用研究。已被SCI、EI、PubMed、SCOPUS等数据库收录,2021JCR影响因子为 23.655,学科排名Q1区前5%,中科院期刊分区1区TOP期刊。多次荣获“中国最具国际影响力学术期刊”、“中国高校杰出科技期刊”、“上海市精品科技期刊”等荣誉,2021年荣获“中国出版政府奖期刊奖提名奖”。欢迎关注和投稿。
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