新兴聚合物/MXene电磁屏蔽复合材料发展现状及前景

随着第五代(5G)移动网络的蓬勃发展，各类电子设备被广泛应用，提高了人们的生活水平，但同时也产生了严重的电磁干扰(EMI)和辐射，影响电子电器设备的正常工作，危害人们的日常生活和健康。

在《Advanced Nanocomposites》杂志发表的一篇综述中，中国和德国的一组研究人员总结了聚合物/MXene复合材料的加工方法和结构设计及其在电磁屏蔽领域的应用前景。

此外，他们强调了聚合物/MXene纳米复合材料在EMI屏蔽应用中面临的当前挑战，并为下一代轻质、高性能EMI屏蔽材料的开发和设计提供了新思路。

“特定的加工路线会极大地影响复合材料的微观结构，不同的结构设计可以改善复合材料的性能或赋予其新的功能，”该评论的资深和通讯作者，郑州大学国家先进聚合物加工技术工程研究中心教授刘先虎解释说。

“在复合材料的制备过程中，保证MXene纳米片与聚合物基质之间的牢固界面结合至关重要，这将显著影响纳米复合材料的电磁屏蔽性能和应用稳定性。”

刘教授补充道，因此，如何制备具有优异机械性能和柔韧性的聚合物/MXene薄膜和泡沫是一个研究热点。此外，随着近年来可穿戴设备的兴起，人们对开发基于织物的电磁屏蔽薄膜的兴趣日益浓厚。

“近年来，新的加工技术也为电磁屏蔽复合材料的制造带来了创新。尽管传统加工方法(熔融共混、热压、刮刀涂覆和喷涂等)已被证明可以成功制备具有优异电磁屏蔽性能的复合材料，”埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希-亚历山大大学高分子材料研究所的共同通讯作者王欣说。

特别是3D打印等新技术比传统技术具有许多优势，包括复杂几何形状的高精度制造、最大限度地节省材料、设计灵活性和定制化。

“随着智能设备的快速发展，单一功能的电磁屏蔽材料已不能满足人类的需求。因此，具有多种功能的EMI屏蔽材料将具有巨大的应用前景，例如导热性，阻燃性和自修复性以及传感性能等。”第一作者高庆森总结道。

“我们相信，聚合物/MXene纳米复合材料有望开启具有优异EMI屏蔽能力的先进材料的新时代。希望我们的研究成果能够促进聚合物/MXene纳米复合材料的进一步发展。”