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      ACS Nano:用于電磁干擾屏蔽的結(jié)構(gòu)功能集成石墨烯皮芳綸纖維

      ACS Nano:用于電磁干擾屏蔽的結(jié)構(gòu)功能集成石墨烯皮芳綸纖維

      • 分類:新聞資訊
      • 作者:
      • 來源:
      • 發(fā)布時間:2024-12-13
      • 訪問量:

      【概要描述】具有激動人心特性的結(jié)構(gòu)功能集成聚合物纖維對于下一代技術(shù)越來越重要。在此,北京大學(xué)Kun Jiao,Xin Gao,Jin Zhang等人報道了一種結(jié)構(gòu)功能集成石墨烯皮芳族聚酰胺纖維(GRAF),它具有高導(dǎo)電性、高強度和輕質(zhì)的特點,編織后可有效屏蔽電磁干擾(EMI)。

      ACS Nano:用于電磁干擾屏蔽的結(jié)構(gòu)功能集成石墨烯皮芳綸纖維

      【概要描述】具有激動人心特性的結(jié)構(gòu)功能集成聚合物纖維對于下一代技術(shù)越來越重要。在此,北京大學(xué)Kun Jiao,Xin Gao,Jin Zhang等人報道了一種結(jié)構(gòu)功能集成石墨烯皮芳族聚酰胺纖維(GRAF),它具有高導(dǎo)電性、高強度和輕質(zhì)的特點,編織后可有效屏蔽電磁干擾(EMI)。

      • 分類:新聞資訊
      • 作者:
      • 來源:
      • 發(fā)布時間:2024-12-13
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      具有激動人心特性的結(jié)構(gòu)功能集成聚合物纖維對于下一代技術(shù)越來越重要。

      在此,北京大學(xué)Kun Jiao,Xin Gao,Jin Zhang等人報道了一種結(jié)構(gòu)功能集成石墨烯皮芳族聚酰胺纖維(GRAF),它具有高導(dǎo)電性、高強度和輕質(zhì)的特點,編織后可有效屏蔽電磁干擾(EMI)。

       

      文章要點

      1以芳族聚酰胺聚陰離子(APA)作為粘合劑和蝕刻劑,通過浸涂策略將石墨烯自組裝到芳族聚酰胺纖維表面。分子動力學(xué)(MD)模擬結(jié)果表明,APA改性芳族聚酰胺鏈與石墨烯的結(jié)合能(1.3 J/m2)優(yōu)于芳族聚酰胺鏈與石墨烯的結(jié)合能(0.2 J/m2)。APA具有更高的表面能(55.2 mJ/m2),可以蝕刻纖維表面形成凹槽,從而使石墨烯能夠有效吸附和自組裝到纖維表面。

      2GRAF具有1062.04±116.78 S/m的高電導(dǎo)率,以及優(yōu)異的強度(4.66±0.16 GPa)和模量(106.33±8.21 GPa),優(yōu)于大多數(shù)報道的導(dǎo)電復(fù)合纖維(例如天然纖維、聚合物基纖維、無機纖維等)。

      3使用結(jié)構(gòu)功能集成GRAF編織的功能織物在X波段的EMI屏蔽效率(SE)高達67.86 dB,并可在12V電壓下40秒內(nèi)快速加熱至200 °C。此外,GRAF織物在長期洗滌后仍能保持其電導(dǎo)性,表現(xiàn)出優(yōu)異的耐洗滌性。

       

      這項研究展示了一種制造結(jié)構(gòu)功能集成材料的有效方法,并展示了碳纖維在EMI屏蔽方面的前景。

      參考文獻

      Quanfen Guo, et al, Structural−Functional Integrated GrapheneSkinned Aramid Fibers for Electromagnetic Interference Shielding, ACS Nano, 2024

      DOI: 10.1021/acsnano.4c11782

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