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復(fù)旦車仁超教授團(tuán)隊(duì)Adv. Sci.:具有豐富電磁異質(zhì)界面的多級(jí)空心結(jié)構(gòu)促進(jìn)微波吸收
2022-04-17  來(lái)源:高分子科技

  構(gòu)建電磁異質(zhì)界面是一種有效的調(diào)節(jié)材料的電磁參數(shù)和提高材料電磁波吸收的有效方法。然而,由于缺乏針對(duì)局域微觀電磁場(chǎng)的深入研究,電磁異質(zhì)界面的精準(zhǔn)調(diào)控仍面臨理論指導(dǎo)不足的問(wèn)題。此外,利用多級(jí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)合界面調(diào)控與跨尺度磁增強(qiáng)效應(yīng),從而實(shí)現(xiàn)電磁協(xié)同設(shè)計(jì),一直是電磁功能材料領(lǐng)域的重大挑戰(zhàn)之一。



利用“聚合-刻蝕”策略合成多級(jí)空心結(jié)構(gòu)。


 
通過(guò)溫度變化調(diào)節(jié)材料的組分,結(jié)構(gòu)和磁性強(qiáng)度。


  近期,復(fù)旦大學(xué)車仁超教授團(tuán)隊(duì)利用巧妙的刻蝕-聚合策略設(shè)計(jì)了一種多尺度的空心結(jié)構(gòu),成功地在空心結(jié)構(gòu)中“定制”了豐富的電磁異質(zhì)界面(如圖1),并且通過(guò)溫度變化有效地調(diào)節(jié)了電磁組分(如圖2)。運(yùn)用有特色的可原位加電磁場(chǎng)的透射電鏡樣品臺(tái)和電子全息技術(shù),有效地證實(shí)了大量電磁異質(zhì)界面的存在(如圖3)。該工作詳細(xì)的分析了材料實(shí)現(xiàn)高效的微波吸收性能機(jī)制:以電磁異質(zhì)界面帶來(lái)的界面極化損耗為主導(dǎo)的介電損耗和高密度磁性顆粒構(gòu)建的磁耦合帶來(lái)的磁損耗機(jī)制(如圖4)。這項(xiàng)工作為設(shè)計(jì)電磁異質(zhì)界面提供了一種有效的策略,系統(tǒng)的研究了電磁功能材料在電磁波損耗方面的機(jī)理。該工作以“Customizing Heterointerfaces in Multilevel Hollow Architecture Constructed by Magnetic Spindle Arrays Using the Polymerizing-Etching Strategy for Boosting Microwave Absorption”為題發(fā)表在《Advanced Science》上(DOI: 10.1002/advs.202200804)。文章第一作者是復(fù)旦大學(xué)許春洋博士


 

具有豐富的電磁異質(zhì)界面的空心結(jié)構(gòu)。


 

電磁異質(zhì)界面誘導(dǎo)的界面極化損耗和磁性顆粒耦合帶來(lái)的磁損耗等機(jī)制分析。


  該工作是團(tuán)隊(duì)近期關(guān)于設(shè)計(jì)和調(diào)控電磁波吸收材料的最新進(jìn)展之一。為實(shí)現(xiàn)電磁功能材料在微波吸收上的“寬、強(qiáng)、薄、輕”,該團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一系列不同結(jié)構(gòu)和組分的電磁波吸收材料,并通過(guò)局域微觀電磁場(chǎng)的深入研究系統(tǒng)地揭示了電磁波的損耗機(jī)制。如核殼金屬材料(Adv. Mater. 2016, 28, 486Small 2017, 13, 1602779Small 2020, 16, 2003502),多級(jí)組裝的電磁協(xié)同材料(Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1901448Adv. Funct. Mater. 2021, 31, 2102812; Small 2021, 17, 2103351),二維過(guò)渡金屬材料(Adv. Funct. Mater. 2022, 32, 2108194ACS Nano 2022, 16, 1150)等,并在綜述文章里詳細(xì)的討論了不同維度的電磁功能材料和結(jié)構(gòu)-性能的內(nèi)在機(jī)制(Adv. Mater. 2022, 34, 2107538)。

 

  原文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202200804

  下載:Customizing Heterointerfaces in Multilevel Hollow Architecture Constructed by Magnetic Spindle Arrays Using the Polymerizing-Etching Strategy for Boosting Microwave Absorption

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