新型3D打印材料问世,电磁屏蔽可调、还能隐身控温—新闻—科学网
发布时间:
2025-06-24 10:00
来源:
西北工业大学顾军渭教授团队研发出了电磁屏蔽可调、能隐身控温的新型 3D 打印多功能材料。相关研究成果以题为《Direct - Ink - Writing Printed Aerogels with Dynamically Reversible Thermal Management and Tunable Electromagnetic Interference Shielding》的论文,发表在《Advanced Materials》期刊上。
该团队提出引入吸湿性盐 CaCl₂以激活羧甲基纤维素(CMC)弹性行为的策略,并结合墨水直写(DIW)3D 打印技术,解决了传统电磁屏蔽材料结构设计精准性差和性能难以调控的瓶颈问题。以 CaCl₂交联的 CMC(CCMC)为基体,通过逐层 DIW 3D 打印沉积得到蜂窝结构 (Ti₃C₂Tₓ/Fe₃O₄/CCMC)–(AgNW/CCMC) 气凝胶。这种气凝胶具有以下特性:
- 电磁屏蔽性能可调:该气凝胶具有良好的压缩回弹性,可通过改变压缩应变来调控其电磁屏蔽性能。当打印填充密度为 35%、Ti₃C₂Tₓ质量分数为 40 wt% 且气凝胶压缩应变为 60% 时,电磁屏蔽性能最佳,可达 80 dB。
- 优异的红外隐身特性:该气凝胶具有优异的红外隐身特性,可满足高温目标长期红外隐身的应用需求。
- 动态可逆热管理性能:该气凝胶在干冷 / 湿热的环境下可实现隔热(0.08 W・m⁻¹・K⁻¹)/ 导热(0.67 W・m⁻¹・K⁻¹)的可逆转换。
这种具有可调电磁屏蔽性能和动态可逆热管理性能的多功能材料,在恶劣环境防护、智能热伪装以及航空航天等领域展现出广阔的应用前景。