具有超低密度、優(yōu)異柔韌性和良好機械性能的高性能電磁干擾(EMI)屏蔽材料，是航空航天和可穿戴電子產品的理想材料。
蜂窩，又叫蜂巢，是蜂群活動和繁殖的地方，也常引申為蜂窩狀的多孔物體，如蜂窩電話、蜂窩結構等。它既不干擾其它設備，同時也不受其它設備的影響。
受蜂窩結構啟發(fā)，清華大學集成電路學院任天令教授團隊聯(lián)合開發(fā)出了一種用于電磁干擾屏蔽和可穿戴應用的蜂窩多孔石墨烯(HPG)。主要利用的原材料為聚酰亞胺薄膜，采用了激光切割技術進行制備。
基于蜂窩三維網絡結構，在48.3 μm厚度下，這種多孔石墨烯(HPG)具有高達45 dB的電磁干擾屏蔽效果。單件HPG具有240123 dB c㎡/g的超高絕對屏蔽效能(SSE/t)，超低密度為0.0388 g/cm3，明顯優(yōu)于一般的碳基、MXene和金屬材料。
據悉，只需在計算機中輸入想要的圖案，就能訂制出想要的蜂窩狀多孔石墨烯材料，甚至可以做出“刺繡”圖案。
此外，利用MXene和AgNWs覆蓋HPG的蜂窩孔，以增強表面反射；因此，HPG/AgNWs復合膜的SSE/t可達292754 dB c㎡/g。
更重要的是，HPG在循環(huán)拉伸和彎曲中表現出良好的機械穩(wěn)定性和耐久性，可用于監(jiān)測人體微弱的脈搏、呼吸和喉部運動等生理信號。即便給蜂窩狀多孔石墨烯材料做了1000次彎曲循環(huán)試驗，其電性能也絲毫未損。
研究團隊表示，輕量化、柔性的HPG具有良好的電磁屏蔽性能和力學性能，且成本低、易于批量生產，在電磁屏蔽和可穿戴電子產品中具有廣闊的應用前景。
該團隊分別采用功率密度為16、80、85、90和95mW/2的激光，在薄膜上制備蜂窩狀多孔石墨烯材料。當激光功率處于80 mW/2時，其電磁屏蔽性能可達20 dB，并能屏蔽衰減99%的電磁干擾。
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