【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】隨著電子器件與通訊設(shè)備不斷朝著輕薄化、高頻化方向快速發(fā)展，電磁干擾(electromagnetic interference，EMI)問題愈發(fā)嚴重，迫切需要高性能電磁屏蔽材料來解決這一問題。電磁屏蔽材料主要通過提高電導率來實現(xiàn)對電磁波的高效屏蔽。然而，高導電性的金屬由于高密度、高成本和難加工等問題限制了其在現(xiàn)代便攜式和小型化電子產(chǎn)品中的應(yīng)用。鑒于此，聚合物材料的表面金屬化為解決上述問題提供了替代方案。盡管表面金屬化在導電性和涂層均勻性方面已取得較大進展，但受限于金屬顆粒與聚合物基體的弱結(jié)合，金屬化聚合物材料的耐用性仍是挑戰(zhàn)。
中國科學院深圳先進技術(shù)研究院、深圳先進電子材料國際創(chuàng)新研究院研究員孫蓉團隊在Chemical Engineering Journal上，以In-situ metallized carbon nanotubes/poly(styrene-butadiene-styrene) (CNTs/SBS) foam for electromagnetic interference shielding為題發(fā)表了最新研究成果，開發(fā)出強界面結(jié)合的嵌入式表面原位金屬化高效電磁屏蔽復合泡沫材料。研究人員以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(poly(styrene-block-butadiene-block-styrene)，SBS)為聚合物基體，碳納米管(carbon nanotubes，CNTs)為導電填料，首先采用冷凍干燥技術(shù)制備出CNTs/SBS復合泡沫，再利用三氟乙酸離子與乙醇羥基的離子偶極作用，實現(xiàn)銀鹽前驅(qū)體在SBS基體淺表層的吸附和原位還原，進而制得表面金屬化的Ag/CNTs/SBS復合泡沫。該工作利用超高長徑比CNTs與嵌入聚合物基體淺表層銀納米顆粒(Ag)的協(xié)同作用，構(gòu)筑有效的三維導電網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了對電磁波的高效屏蔽。在厚度為4 mm時，復合泡沫在X波段(8.2-12.5 GHz)的電磁屏蔽效高達91 dB，即可屏蔽約99.9999999%的電磁波。此外，得益于Ag在SBS基體淺表層的獨特嵌入結(jié)構(gòu)與強界面結(jié)合，Ag/CNTs/SBS復合泡沫表現(xiàn)出良好的機械-電穩(wěn)定性，經(jīng)歷1000次循環(huán)壓縮后，其電阻僅增加約6%。
助理工程師田錠坤為論文第一作者，副研究員胡友根和研究員孫蓉為論文共同通訊作者。研究工作得到國家自然科學基金、深圳基礎(chǔ)研究計劃等的資助。
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