Onlangs publiceerden professor Jiurong Liu en professor Zhihui Zeng van de Shandong University een overzichtsartikel over driedimensionale poreuze, op koolstof gebaseerde elektromagnetische golfabsorberende materialen in Science China Materials .

Nu de vervuiling door elektromagnetische golven (EMW) steeds ernstiger wordt, is de ontwikkeling van hoogwaardige EWAM's een onderzoekshotspot geworden. Op koolstof gebaseerde EWAM's hebben een uitstekende fysische en chemische stabiliteit en krachtige diëlektrische verliezen vanwege hun hoge elektrische geleidbaarheid.

Met name 3D-poreuze EWAM's op koolstofbasis zijn succesvol geweest op het gebied van EMW-absorptie. De poreuze 3D-structuren verminderen de dichtheid van het materiaal aanzienlijk, bevorderen de meervoudige reflectie en verstrooiing van de EMW en optimaliseren de impedantie-aanpassing, zodat wordt verwacht dat ze het doel van lage dichtheid, dunheid, brede absorptiebandbreedte en sterke absorptie bereiken.

In deze review hebben de auteurs eerst de relevante theoretische basis en evaluatiemethoden verduidelijkt, waaronder verschillende EMW-absorptiemechanismen, indicatoren om de prestaties van EWAM's te evalueren en gemeenschappelijke modificatiemethoden van op koolstof gebaseerde EWAM's. Daarna werden de laatste onderzoeksvoortgang van 3D poreuze koolstofgebaseerde EWAM's samengevat met de materiële oorsprong als de belangrijkste aanwijzing, terwijl ondertussen enkele unieke en nieuwe gezichtspunten werden benadrukt.

Deze materialen werden voornamelijk onderverdeeld in grafeenmaterialen, van biomassa afgeleide materialen, van polymeer afgeleide materialen en andere materialen. Onder hen hebben de grafeenmaterialen een sterke geleidbaarheid en een lage dichtheid en kunnen ze een sterke EMW-absorptie bereiken. Maar de fragiele structuur, impedantiemismatch en hoge prijs beperken hun toepassing.

Biomassa is een goedkoop en gemakkelijk verkrijgbaar materiaal, maar de prestatieconsistentie van zijn derivaten is moeilijk te garanderen. Poreuze koolstoffen afgeleid van polymeren en sommige andere commerciële materialen zijn meer geschikt voor grootschalige productie, maar hebben ook last van problemen zoals impedantiemismatch. Daarom hebben deze materialen hun eigen voor- en nadelen. Daarom werden in dit artikel de eigenschappen en prestaties van verschillende materialen vergeleken.

Ten slotte wezen de auteurs ook op de bestaande problemen en onderzoeksvooruitzichten van 3D-poreuze op koolstof gebaseerde EWAM's. Zij zijn van mening dat het huidige gerelateerde onderzoek uitstekende resultaten heeft opgeleverd. De veelzijdigheid en bruikbaarheid van de materialen zijn verder ontwikkeld. Sommige opkomende materialen, zoals biopolymeren, zijn ook toegepast.

Computertechnologie heeft het diepgaande begrip van onderzoekers van EMW-absorptiemechanismen en de bruikbaarheid van EWAM's vergemakkelijkt. Op dit moment worden deze materialen echter nog niet in massa geproduceerd. Ondertussen zijn verbeterde algehele prestaties van op koolstof gebaseerde EWAM's nog steeds afhankelijk van materiaalsamenstelling. Belangrijker is dat het onderzoek naar verwante theorieën nog verder moet worden ontwikkeld. De auteurs hopen dat deze review kan inspireren tot vervolgonderzoek en de verdere ontwikkeling van hoogwaardige EWAM's kan bevorderen. + Verder verkennen

Composiet vermindert de elektromagnetische vervuiling aanzienlijk