近日,我校纺织科学与工程学院李文兵副研究员等在电磁屏蔽领域研究取得新进展,研究成果以“Shape-memory polyimide/MXene/AgNWs networks for robust and reusable EMI shielding in harsh environments”为题发表在《Composites Part B: Engineering》上(IF=14.2)。论文第一作者为23级硕士生李桔,通讯作者为李文兵副研究员。
设计能够从静态屏蔽向动态适应转变的柔性电磁干扰(EMI)屏蔽材料,是开发下一代电子防护装备的一大挑战。在这项工作中,李文兵副研究员团队设计了一种可重复使用的柔性形状记忆聚酰亚胺(PI)/MXene/银纳米线(AgNWs)电磁屏蔽复合薄膜。它是通过真空辅助抽滤技术,将MXene和AgNWs组装到具有形状记忆特性的PI纤维基体上制备而成。经过结构优化后的梯度复合薄膜(G-PM2A1)在厚度仅为0.21 mm时,具备出色的电磁屏蔽效能(67.85 dB)。这主要是通过梯度结构有效优化了整体阻抗匹配,使电磁波在薄膜内部经历从弱到强的反射过渡,并结合层间多次反射协同耗散能量所致。此外,该纤维复合材料展现了卓越的严苛环境耐受性,在超声波清洗、酸腐蚀、高温和低温等极端条件下,其屏蔽性能基本保持不变。更为突出的是,得益于聚酰亚胺内在的形状记忆特性,该薄膜在经历多次“变形-加热”循环后仍能恢复原始结构,并将电磁屏蔽效能稳定维持在60 dB以上。同时,该复合薄膜还具备优异的热稳定性、机械强度及阻燃性能,在新能源汽车电池系统等需要轻质、柔性且环境适应性强的局部电磁防护领域具有巨大应用潜力。
该工作得到国家重点研发计划的资助。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2026.113583

图1 论文网络发表页面截图

图2 PI/MXene/AgNWs复合膜的制备流程图