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  隨著現代電子通信技術的蓬勃發展，尤其是5G技術的廣泛應用，無處不在的電磁輻射對工業生產中的大量精密電子設備的安全穩定運行造成了嚴重的安全隱患。更為嚴重的是，電磁輻射的泛濫對人類的生命健康已經構成了不可忽視的威脅。為了解決電磁輻射造成的嚴重挑戰，電磁屏蔽材料的應用已經成為最佳的解決方案。然而現有的電磁屏蔽材料多以傳統金屬材料為主，受限于其密度大，加工難度高等缺點其難以被應用在對體積及重量有高要求的精密電子設備中；更重要的是，傳統金屬材料不具備柔性難以被應用在柔性電磁屏蔽領域。隨著近年來對具備室溫流動性的鎵金屬和鎵基合金液態金屬材料的研究逐步深入，其在柔性電磁屏蔽材料領域已經表現出了相當的潛力。然而，現有的鎵基液態金屬電磁屏蔽材料普遍需要與絕緣的聚合物基材共混，以得到具備一定機械強度的可實際應用的電磁屏蔽材料，這無疑會導致鎵基液態金屬本征超高電導率（＞1×10⁶S/m）的損失，進而導致電磁屏蔽性能無法達到最佳的水平。因此使用一種本身也具備超高電導率的基材來構建液態金屬柔性復合材料，是提升液態金屬柔性電磁屏蔽復合材料性能的關鍵。另外隨著電磁屏蔽材料應用場景日趨復雜化，電磁屏蔽材料在極限環境中的屏蔽效率穩定性亦成為衡量電磁屏蔽材料性能的重要標準。

超潤滑石墨烯/液態金屬層狀異質納米復合材料的構筑 

S-rGO/LM薄膜的導電性能和電磁屏蔽性能 

  S-rGO/LM復合薄膜的超潤滑特性使其在不同嚴苛化學環境中均表現出了超強的電磁屏蔽性能保持率，其在1M氫氧化鈉溶液、1M鹽酸溶液、1M高錳酸鉀溶液、1M硫酸銅溶液，和實際海水中浸泡48小時后，其電磁屏蔽效率均保持在70 dB以上。得益于材料的良好熱穩定性，該材料在長時間放置于極限溫度環境后，其電磁屏蔽效率保持在75 dB以上，其穩定工作溫度區間范圍達-65℃—200℃，同時該材料在直接抵抗明火燃燒1分鐘后，其電磁屏蔽效率依舊保持在50 dB以上。S-rGO/LM薄膜還表現出了超強的機械磨損耐受性，在抵抗300 W功率超聲1小時后其電磁屏蔽效率穩定在70 dB，其在2000次循環彎折試驗后電磁屏蔽效率亦未發生顯著下降。 

  S-rGO/LM薄膜除了具有出色的電磁屏蔽性能外，還具備優秀的熱管理性能，可以用作高性能光熱轉化器和焦耳加熱器。S-rGO/LM薄膜在1個太陽光照功率（100 mW/cm²）下表面溫度在40 s內可達47.5 ℃，其在1.75 V的超低驅動電壓下其表面溫度可在10 s內達到179 ℃的超高值。得益于S-rGO/LM納米復合材料出色的光熱和焦耳熱性能，結合材料優異的超潤滑特性，其具備良好的除冰、融雪能力，在-15 ℃的低溫環境下，其在44 s內可以融化并去除凍結的冰塊，在150 s內可完全融化并去除覆蓋于其上的雪堆。此外，在1個太陽光照功率下，其表面在-15 ℃的環境中可長時間保持不結冰。更為重要的是，在經歷40次融雪過程循環后，其電磁屏蔽性能幾乎無衰減，表明S-rGO/LM薄膜在低溫地區作為電磁屏蔽和抗結冰/除冰雙功能材料應用的巨大前景。 

  北京航空航天大學衡利蘋研究員課題組構筑了一種具備環境穩定高電磁屏蔽性能的還原氧化石墨烯/液態金屬異質層狀納米復合材料。S-rGO/LM薄膜在內部厚度僅為33微米時，電磁屏蔽性能可達80 dB,在67微米時高達100 dB。同時該材料在抵抗各種嚴苛環境后，其電磁屏蔽效率保持在70 dB以上，表現出了良好的電磁屏蔽穩定性。此外，該材料還具備良好的光熱/焦耳加熱能力，可以被應用于抗結冰/除冰領域。S-rGO/LM納米復合材料有望成為一種可靠的高性能電磁屏蔽材料，具有應對復雜場景的能力，在柔性穿戴設備、軍事裝備和航空航天領域顯示出巨大的潛力。

  原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c02975

  下載：Slippery Graphene-Bridging Liquid Metal Layered Heterostructure Nanocomposite for Stable High-Performance Electromagnetic Interference Shielding