多功能柔性三明治结构WPU复合气凝胶的双面低反射电磁屏蔽研究

随着电磁污染日益严重，低反射电磁干扰屏蔽(EMI)材料需求迫切。研究人员通过层状冷冻和冷冻干燥技术，以水性聚氨酯(WPU)为基体、溶剂热还原法制备的异质结构MXene@CoFe2O4为电磁填料，成功构建(MXene@CoFe2O4/WPU)-(MXene/WPU)-(MXene@CoFe2O4/WPU)三明治结构复合气凝胶(SWCA)。当MXene与CoFe2O4质量比为1:6时，材料在X波段实现77 dB的高EMI屏蔽效能和0.14的低反射率，兼具双面屏蔽特性，突破传统材料安装方向限制，同时展现264.0 kPa的压缩应力、88%的回弹率、0.0843-0.0941 W(m·K)?1的导热系数及优异红外伪装性能，为新一代电子设备提供理想解决方案。

　　

面对日益严峻的电磁污染挑战，科学家们巧妙设计出具有"三明治"夹心结构的多功能气凝胶。以水性聚氨酯(WPU)为柔性骨架，通过溶剂热还原法制备的MXene@CoFe₂O₄异质结构作为电磁"卫士"，采用层层冷冻-冻干工艺构筑出(MXene@CoFe₂O₄/WPU)-(MXene/WPU)-(MXene@CoFe₂O₄/WPU)复合气凝胶(SWCA)。当MXene与CoFe₂O₄质量比达到黄金比例1:6时，材料阻抗匹配值|Z_in/Z₀|无限接近1，犹如为电磁波量身定制的"缓冲通道"。

这种智能材料在X波段展现出77分贝的电磁屏蔽效能，反射率低至0.14，更突破性地实现双面低反射特性——就像具备"正反双面隐身衣"效果，彻底解放了设备安装的方向限制。力学性能同样惊艳：在50%压缩应变下能承受264千帕压力，经历100次压缩仍保持88%回弹率，仿佛具有"记忆金属"般的韧性。

此外，0.0843-0.0941瓦每米开尔文的超低导热系数使其成为卓越的"热绝缘体"，配合低红外发射特性，在军事伪装和电子设备热管理中展现出独特优势。这项研究为开发下一代智能电子防护材料提供了全新范式，让柔性电子设备在复杂电磁环境中也能"从容隐身"。