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理学院在柔性电磁屏蔽复合材料研究方面取得新进展

时间:2021-04-01来源:理学院点击:213


 随着时代发展,电子设备正在快速地增加,空间的电磁环境日益复杂,对特殊工作人员和精密电子设备提供电磁屏蔽防护变得越来越重要。另一方面,电子设备未来的发展趋势也对电磁屏蔽材料提出了更加多样化的要求。具有多种优点的高性能电磁屏蔽材料是目前研究的热点。近日,我院应用物理系在柔性电磁屏蔽薄膜方面取得新进展。光电功能材料、器件与物理课题组在实验上制备出了具有柔性以及高稳定性的电磁屏蔽复合材料。

电磁屏蔽薄膜样品

 借助银纳米线高长径比的特点,研究团队通过简单的迈耶线棒方法把银纳米线均匀地平铺在柔性基底上面,使银纳米线呈现出相互连接交错的网格结构,从而制备出了柔性透明的电磁屏蔽薄膜。此外,为了进一步提高薄膜的导电性和光透过率,团队使用硼氢化钠对薄膜进行了浸泡处理,处理后的薄膜在透光率达到94.5%时,电阻仅为21 Ω sq−1。随后,为了进一步提高薄膜的稳定性,在薄膜上均匀的覆盖了一层PMMA透明保护层,不仅极大提高了薄膜的稳定性,使其在80 ℃/80%湿度的恶劣环境下可以保持30天的稳定,还极大降低了薄膜表面的粗糙程度降低了光散射。通过拟合PET/Ag NW/PMMA复合薄膜方阻及透过率之间的关系,复合薄膜的品质因数达到447,证明复合薄膜有着十分优异的光电性能,其电磁屏蔽效能以及光电性能优于目前报道过的大多数透明电磁屏蔽材料。

薄膜品质因子以及电磁屏蔽测量示意图


 该成果以“PET/Ag NW/PMMA transparent electromagnetic interference shielding films with high stability and flexibility”为题在线发表于Nanoscale,南京航空航天大学理学院为文章的第一单位,朱兴忠老师为文章的第一作者,中国工程物理研究院秦风研究员和南京航空航天大学理学院阚彩侠教授为文章的共同通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金等项目的支持。

 基于PET/Ag NW/PMMA复合薄膜杰出的光电性能、电磁屏蔽效能以及柔性性能,其在航天设备、柔性显示屏、电子通讯设备及光学观测窗口等方面具有广泛的应用前景,在对人员以及恶劣环境下的设备提供电磁防护方面更是有着巨大优势。



(文章链接:https://doi.org/10.1039/D1NR00977J


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