輕便、柔韌性佳兼具高抗磁干擾（EMI SE）性是電子相關的應用中需要解決的一大問題。最新發表在《ACS NANO》上的研究成果，公開了一種高屏蔽電磁干擾的柔性仿生納米纖維銀納米線氣凝膠。
通過調節凝固方式，調節微結構與宏觀力學性能和電磁干擾 (EMI)屏蔽性能之間的關係，成功地製備了層狀、蜂窩狀和隨機多孔支架。
結合原位壓縮產生的屏蔽轉變和構築單元的可控含量，優化後的片狀多孔生物高分子氣凝膠可以顯示出很高的 EMI 屏蔽效能，在 X波段可達70ー40db，而密度僅為6.2 mg/cm3或1.7 mg/cm3。
相應的標準化表面比 SE（電磁干擾屏蔽效能） (定義為 SE 除以材料密度和厚度)高達178235 dB cm2/g，遠遠超過迄今報道的屏蔽材料。抗菌性和疏水性也顯示出擴大了生物高分子雜化氣凝膠的通用性和應用潛力。
具有可仿生的層狀、蜂窩狀和微米級隨機孔的超輕型生物聚合物氣凝膠是基於可再生的CNF和Ag NW，以冰為模板的冷凍澆鑄工藝生產的。研究發現多孔支架具有高導電性，並顯示出可控制的密度以及優異的機械強度和柔韌性。
比較了具有各種細胞微結構的氣凝膠，以及壓縮引起的氣凝膠屏蔽轉化行為，以評估孔結構在這些材料的機械和EMI屏蔽性能中所起的關鍵作用。發現層狀多孔支架的超高EMI屏蔽性能。
通過輕鬆調節Ag NW和CNF的比例，孔隙率和樣品厚度，可以在非常寬的範圍內控制支架的EMI屏蔽效率。
該氣凝膠即使在0.050至0.014 vol％的低Ag NW體積含量下也表現出較大的厚度歸一化SE/d值，優於其他報道的導電聚合物複合材料。在6.2至1.7 mg/cm3的密度下，EMI SE可以達到70.5至40.6 dB的值，這是在相似厚度下具有相當SE的屏蔽材料中報告的最低密度。
層狀多孔支架的SSE和SSE/d分別達到23888 dB·cm3/g和178235 dB·cm2/g，遠遠超過其他屏蔽材料。此外，已證明由表面改性產生的高抗菌性和顯著的疏水性，擴展了這些生物聚合物氣凝膠的多功能性和應用領域。
CNF/Ag NW混合氣凝膠通過有效利用資源以可持續的方式結合了可擴展的製造工藝以及對微觀和宏觀結構的便捷控制，從而實現了輕便、靈活和超高EMI屏蔽材料的實現，並有望實現各種屏蔽應用。
Publication Date:February 28, 2020
doi：10.1021/acsnano.9b07452
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