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強度與吸波兼具！中科大纖維素基結構材料新高度！
來源： 時間：2024-02-01 10:08:25 瀏覽：2361次

第一作者：Liu Zhao-Xiang、Yang Huai-Bin、Han Zi-Meng

通訊作者：俞書宏院士、管慶方副研究員

通訊單位：中國科學技術大學

DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c03989.



研究背景



纖維素納米纖維（CNF）作為可再生、可持續的高性能材料，因其輕質、高強度、良好的熱尺寸穩定性和抗沖擊能力，在生物材料、柔性電子、儲能器件、包裝材料等領域引起了廣泛關注。其中，基于CNF的功能薄膜和氣凝膠得到很好的發展，但這些薄膜或氣凝膠中構建精細結構的策略，如澆鑄、刮涂和冷凍干燥，不適合制備結構材料。因此，開發一種通用的結構構建策略以實現纖維素基結構材料的功能和機械性能的協同具有重要意義。基于此，中國科學技術大學俞書宏院士和管慶方副研究員等人報道了通過仿生梯度結構設計開發了一種基于CNF的結構材料，使用空心磁鐵礦納米粒子和磷酸化修飾的CNF作為構建塊，同時實現了優異的機械性能和電磁波吸收（EMA）能力。



文章要點



1、對比塑料基EMA材料，所制備的基于纖維素的高性能Grad EMA-SM表現出優異的熱性能，包括極低的熱膨脹系數、溫度變化時穩定的機械性能以及更好的導熱性，展現了作為隱身材料和抗電磁干擾電子器件封裝材料的巨大應用前景。

2、測試發現，梯度設計使得結構材料的彎曲強度達到~205 MPa，同時也改善了阻抗匹配，有助于實現高EMA能力（-59.5 dB）和寬有效吸收寬度（5.20 GHz）。



圖文展示



圖1. Grad EMA-SM的制備與性能

圖2. Grad EMA-SM的結構表征

圖3. Grad EMA-SM的電磁波吸收性能。

圖4. Grad EMA-SM的機械性能和使用性能

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全部 3小時前 四川
文字是人類用符號記錄表達信息以傳之久遠的方式和工具。現代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產生書面文字，很多小語種，有語言但沒有文字。文字的不同體現了國家和民族的書面表達的方式和思維不同。文字使人類進入有歷史記錄的文明社會。
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