【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】隨著5G技術(shù)向6G技術(shù)的演進(jìn)，電子設(shè)備不斷向小型化、輕量化、高性能化發(fā)展，這一發(fā)展進(jìn)程加劇了電磁輻射問題，對(duì)設(shè)備可靠性和人類健康構(gòu)成重大威脅。開發(fā)具有超薄、靈活、透明、耐用且輕質(zhì)的磁干擾(EMI)屏蔽材料成為當(dāng)務(wù)之急。傳統(tǒng)的過渡金屬納米顆粒及其合金雖然具有良好的導(dǎo)電性，但在EMI屏蔽應(yīng)用中仍存在機(jī)械強(qiáng)度不足和耐腐蝕性差等問題。
 

　　針對(duì)此問題，中國(guó)科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所分離材料與技術(shù)團(tuán)隊(duì)通過化學(xué)鍍銅技術(shù)，在玄武巖纖維織物(BFF)上成功制備了銅沉積 BFF材料。該材料在X波段(8.2–12.4 GHz)展現(xiàn)了高達(dá)81.7 dB的EMI屏蔽效能，且僅需約7.69 mm厚度即可實(shí)現(xiàn)這一性能。其電導(dǎo)率最高可達(dá)4.81×105 S m-1，密度僅為3.08 g cm-3，顯著低于塊狀銅(8.96 g cm-3)。此外，在50oC時(shí)，該材料的機(jī)械性能優(yōu)異，經(jīng)向和緯向斷裂力分別達(dá)到3343 N和665 N。實(shí)際測(cè)試表明，銅沉積 BFF在1.0 V電壓下可實(shí)現(xiàn)136oC的高效焦耳熱效應(yīng)。無論在室溫還是模擬自然環(huán)境下，該材料均保持了卓越的EMI屏蔽效果和穩(wěn)定性。這一成果不僅為先進(jìn)電子設(shè)備及下一代通信技術(shù)(如6G)提供了關(guān)鍵技術(shù)支持，還推動(dòng)了EMI屏蔽材料的發(fā)展，并為電子紡織品和電磁屏蔽技術(shù)的應(yīng)用開辟了新路徑。
 

　　相關(guān)研究成果近期發(fā)表在國(guó)際期刊《材料化學(xué)前沿》(Materials Chemistry Frontiers)上，新疆理化所是唯一完成單位，助理研究員Parkash Anand (帕卡斯·阿南德) 為第一作者，分離材料與技術(shù)團(tuán)隊(duì)的阿卜杜克熱木·喀迪爾研究員和馬鵬程研究員為通訊作者。該研究得到了新疆維吾爾自治區(qū)天池博士計(jì)劃、新疆維吾爾自治區(qū)自然科學(xué)基金、新疆維吾爾自治區(qū)天山英才人才培養(yǎng)計(jì)劃、中國(guó)科學(xué)院“西部之光”項(xiàng)目等項(xiàng)目的資助。
 

　　圖1. 化學(xué)鍍銅的BFF材料制備策略和表面形貌分析：(A)BFF上化學(xué)沉積Cu機(jī)理示意圖;(B)原始玄BFF圖像;(C)–(E)原始BFF的 SEM圖;(F)50 °C下Cu沉積的BFF圖像;和(G)–(I)Cu 沉積BFF在50 °C下的SEM圖。