随着時代發展,電子設備正在快速地增加,空間的電磁環境日益複雜,對特殊工作人員和精密電子設備提供電磁屏蔽防護變得越來越重要。另一方面,電子設備未來的發展趨勢也對電磁屏蔽材料提出了更加多樣化的要求。具有多種優點的高性能電磁屏蔽材料是目前研究的熱點。近日,我院應用物理系在柔性電磁屏蔽薄膜方面取得新進展。光電功能材料、器件與物理課題組在實驗上制備出了具有柔性以及高穩定性的電磁屏蔽複合材料。
電磁屏蔽薄膜樣品
借助銀納米線高長徑比的特點,研究團隊通過簡單的邁耶線棒方法把銀納米線均勻地平鋪在柔性基底上面,使銀納米線呈現出相互連接交錯的網格結構,從而制備出了柔性透明的電磁屏蔽薄膜。此外,為了進一步提高薄膜的導電性和光透過率,團隊使用硼氫化鈉對薄膜進行了浸泡處理,處理後的薄膜在透光率達到94.5%時,電阻僅為21 Ω sq−1。随後,為了進一步提高薄膜的穩定性,在薄膜上均勻的覆蓋了一層PMMA透明保護層,不僅極大提高了薄膜的穩定性,使其在80 ℃/80%濕度的惡劣環境下可以保持30天的穩定,還極大降低了薄膜表面的粗糙程度降低了光散射。通過拟合PET/Ag NW/PMMA複合薄膜方阻及透過率之間的關系,複合薄膜的品質因數達到447,證明複合薄膜有着十分優異的光電性能,其電磁屏蔽效能以及光電性能優于目前報道過的大多數透明電磁屏蔽材料。
薄膜品質因子以及電磁屏蔽測量示意圖
該成果以“PET/Ag NW/PMMA transparent electromagnetic interference shielding films with high stability and flexibility”為題在線發表于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PET/Ag NW/PMMA複合薄膜傑出的光電性能、電磁屏蔽效能以及柔性性能,其在航天設備、柔性顯示屏、電子通訊設備及光學觀測窗口等方面具有廣泛的應用前景,在對人員以及惡劣環境下的設備提供電磁防護方面更是有着巨大優勢。
(文章鍊接:https://doi.org/10.1039/D1NR00977J)