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现代电子技术发展引发电磁干扰（EMI）问题，现有屏蔽材料存在缺陷。研究人员制备泡沫镍、单壁碳纳米管（SWCNTs）和硫化物的复合材料。该材料在 X 波段 0.3mm 厚时屏蔽效能达 82dB ，SSE 为 1978.87dB?cm2/g，为电磁屏蔽应用提供新思路。
随着现代电子技术的飞速发展，各类电子产品如雨后春笋般涌入人们的生活。手机、电脑、智能家居设备等在给人们带来便利的同时，也引发了一个棘手的问题 —— 电磁干扰（EMI）。电磁干扰就像一个看不见的 “捣蛋鬼”，不仅会影响电子设备的正常运行，降低其性能，还可能对人体健康造成潜在威胁。为了解决这一问题，研发高效、轻质且环境稳定的电磁屏蔽（EMS）材料迫在眉睫。
传统的电磁屏蔽材料，像铜和铝等金属，虽然凭借高电导率能实现不错的屏蔽效果，但它们重量大、易腐蚀，在对重量和结构适应性要求高的先进应用场景中，显得有些 “力不从心”。而碳基材料，如石墨烯和碳纳米管，尽管具有轻质、高电导率和优良机械性能等优点，可高昂的成本、复杂的制备工艺以及较差的可扩展性，使其难以大规模推广应用。泡沫镍（NF）作为一种具有独特三维多孔结构、良好导电性和机械性能的材料，在先进能源和屏蔽领域逐渐受到关注，但其在电磁屏蔽方面的应用还不够深入，主要是因为它的屏蔽性能多依赖反射损耗，吸收能力不足。
在这样的背景下，国内研究人员开展了一项旨在开发先进复合电磁屏蔽材料的研究。他们制备了一种由泡沫镍基底、硫化物修饰的单壁碳纳米管以及针状硫化物表面的复合材料（Co - VS?/SWCNTs@NF）。该研究成果发表在《Applied Materials Today》上，为电磁屏蔽领域带来了新的突破。
研究人员为开展此项研究，运用了多种关键技术方法。首先对泡沫镍进行表面预处理，增强其表面活性，确保后续材料能牢固附着。之后采用特定工艺在泡沫镍表面沉积钴 - 钒硫化物，并将单壁碳纳米管均匀分散其中，构建出复合结构。通过这种方式，制备出目标复合材料，并利用多种表征手段对其结构和性能进行分析。
下面来看具体的研究结果：
- 复合材料结构表征：研究人员对制备的 Co - VS?/SWCNTs@NF 进行了结构表征。从宏观角度看，复合材料涂层均匀地附着在泡沫镍表面，单壁碳纳米管分布在泡沫镍的框架之间，形成了良好的热传导和导电网络。进一步观察单壁碳纳米管表面，能看到硫化物的排列和分散情况，这为后续性能的提升奠定了结构基础。
- 电磁屏蔽性能研究：该复合材料展现出优异的电磁屏蔽性能。在 X 波段，当材料厚度为 0.3mm 时，屏蔽效能（SE）高达 82dB，其中吸收损耗（SEA）达到 64dB，质量归一化屏蔽效能（SSE）为 1978.87dB?cm2/g。这表明该材料在吸收和屏蔽电磁波方面表现出色，能有效应对电磁干扰问题。
- 性能提升机制分析：研究发现，多种机制共同作用提升了材料的电磁屏蔽性能。一方面，钴 - 钒硫化物混合物增强了硫化物的磁性，通过构建多个异质界面优化了阻抗匹配能力，增加了比表面积，有利于电磁波的吸收。另一方面，高长径比、低密度且导电性优良的单壁碳纳米管与钴 - 钒硫化物形成了强大的导电网络，通过介电损耗和极化损耗进一步增强了波衰减。此外，泡沫镍的多孔结构与硫化物层的表面粗糙度促进了多次反射和散射，针状硫化物层则最大化了与入射电磁波的相互作用，引入了多次散射、涡流损耗和磁损耗。
综合上述研究结果，研究人员得出结论：成功合成的由单壁碳纳米管和针状硫化物薄层沉积在泡沫镍基底上的复合材料，显著提升了材料的电磁性能，优化了阻抗匹配，使得电磁波能更深入地穿透材料，从而实现高效的电磁波吸收。这项研究的意义重大，它为先进电磁屏蔽材料的设计提供了新的思路和方法，所制备的复合材料在可穿戴电子设备、智能设备等新兴技术领域具有广阔的应用前景，有望推动这些领域的进一步发展，为解决日益严重的电磁干扰问题提供有力的技术支持。
