成果简介
使用轻型和柔性电磁干扰 (EMI) 屏蔽材料，特别是那些考虑防水的材料，对于管理现代电子设备的辐射污染至关重要。然而，现有防护罩有限的柔韧性、重量和防水性限制了它们的应用。本文，江西理工大学吴子平教授团队在《ACS Appl. Nano Mater》期刊发表名为“Carbon Nanotube-Fastened Graphene Composites with Bubble-Induced Multireflections for Electromagnetic Interference Shielding with Water Repellence”的论文，研究展示了碳纳米管固定的石墨烯复合膜用于EMI屏蔽的潜力，其表面由薄的疏水性SiO2涂层粘附。
具有曲线和固定形态的还原石墨烯可以储存并在内部形成相互连接的气泡。因此，所获得的具有柔韧性和薄厚度的薄膜由于互连气泡中的异常多重反射而呈现出76.4 dB的极高EMI屏蔽性能，这与主要在表面上反射电磁波的屏蔽有本质的不同。此外，可靠的粗糙度使疏水涂层在表面上具有很强的附着力，并表现出稳定的防水性，即使在严重的传导中也是如此。超疏水薄膜是一种很有前途的屏障，可以解决现代电子设备的严重污染问题。
图文导读
图1. 超疏水SiO2 -CNTs/rGO复合薄膜的制备示意图。
图2. SiO2 -CNTs/rGO复合膜（添加45 wt % GO）有大量气泡的照片和防水性以及制备的防水膜照片
图3、CNTs/GO复合薄膜表征
图4、不同样品添加45wt % GO、总SE(a)、反射损耗 (b)、电导率 (c) 和吸收损耗 (d)、总SE的复合薄膜的EMI屏蔽性能和拒水性气泡破裂前后薄膜的对比 (e)，不同薄膜的实验和理论计算SE (f)，(g-i)EMI SE与先前报道的研究的比较，以及水冲洗和手指的接触角用不同循环的复合膜。
图5. 屏蔽层中的斥水性和电磁波传输和衰减示意图（a）和可直接屏蔽为 SiO 2 -CNTs/rGO的近场通信技术的信息读写演示校园卡上覆盖了45 wt% 的GO添加（b）。
小结
总之，本研究证明了一种制备具有防水性的轻质柔性复合膜的简便方法。通过CNT紧固GO，然后喷涂疏水涂层和固态还原，可以获得薄膜。由碳纳米管固定的曲线形态的还原rGO导致生成气体，这些气体可储存并在复合材料中形成气泡。在相互连接的孔隙中自由流动的足够多的气泡表明，由于内部多次反射的散射波，海平面异常高。此外，紧固特征改善了rGO和CNT之间的界面接触，因此，复合材料可以完全集成。这些特征表现出极高的电磁吸收屏蔽能力，即使在电导率相对较低的情况下，也会导致复合材料具有出色的EMI屏蔽性能。此外，获得的疏水涂层表明，屏蔽层不会被水滴浸没，并且可以避免电气设备的内部短路问题。具有防水性和良好EMI SE的双功能屏蔽可提供满足可穿戴和便携式电子设备的现有要求的机会。
文献：https://doi.org/10.1021/acsanm.2c02766
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