伴随電子儀器和電信設備的日益廣泛使用,一方面,電磁輻射正日益對人類的健康以及對精密電子設備的使用造成不利影響。另一方面,國防、科研等重要辦公場所的玻璃要防止電子設備在工作時信息以電磁波輻射形式向外傳播造成洩密等。為維持一個健康的生活環境,具有電磁屏蔽效能的材料受到了人們的廣泛關注。其中,制備同時具有高透過率以及優異的電磁屏蔽效能的透明電磁屏蔽材料對視覺窗口的光學器件的發展尤為重要。
近日,我院應用物理系在該研究方向取得新進展。在實驗上展示出大尺寸透明銀納米線導電薄膜,其可見光透過率超過90%,屏蔽效能可達到31.3 dB,為推進實用化奠定了基礎。
透明電磁屏蔽膜的制備過程及樣品
基于銀納米線(Ag NWs)良好的導電性及大的長徑比,研究團隊通過簡單方法将銀納米線呈均勻網狀平鋪于基底,制備出了透明的電磁屏蔽薄膜。通過清洗及PDDA處理進一步提升了薄膜的導電性、透過率和表面平整度。最終得到的Ag NW/PDDA複合薄膜的透過率達95.5%時,方阻為22 Ω sq−1,品質因數達到433,比目前應用廣泛的ITO具有更優異的性能。在PDDA層的保護下,其性能在65%相對溫濕度的環境下放置35天後仍無明顯變化。值得注意的是,當Ag NW/PDDA複合薄膜的透過率為91.3%時,其平均屏蔽效能為28 dB,并且随銀線濃度的升高,其屏蔽效能可達到31.3 dB而其透過率仍維持在86.8%,其電磁屏蔽效能優于目前報道過的多種透明電磁屏蔽材料。
該成果以Highly efficient and stable transparent electromagnetic interference shielding films based on silver nanowires為題目,在線發表于Nanoscale。南京航空航天大學理學院為文章的第一單位,朱興忠老師為文章的第一作者,中國工程物理研究院秦風研究員和南京航空航天大學理學院阚彩俠教授為文章的共同通訊作者。該工作得到了國家自然科學基金等項目的支持。
基于Ag NW/PDDA複合薄膜傑出的光學透過率及電磁屏蔽效能,其在航天設備、醫療設備、通訊設施及電子顯示屏等多種光學器件方面具有廣泛的應用前景。
(文章鍊接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2020/NR/D0NR03790G)