先进电子设备和无线通信技术的飞速发展,给人们的生活带来了极大的便利,但同时也产生了不可忽视的电磁辐射污染。这种污染会严重干扰周围电子元件的正常工作,降低信息安全和通信质量,危害人体健康。开发先进的电磁波(EMW)吸波材料是解决这一问题的最有效途径之一,这些材料通常具有重量轻、吸波强、厚度薄、带宽宽等特点。膨胀石墨(EG)、石墨烯(GR)和碳纳米管(CNTs)等碳材料具有密度低、官能团丰富、电学性质可调等优点,具有良好的吸收前景。如何平衡具有高EMW吸收性能的碳材料的阻抗匹配特性是该领域研究的重点。当前,设计构建非均相界面或缺陷是制备高性能碳基吸波材料的主要途径。非均质界面的设计使材料具有合适的复介电常数,有利于改善阻抗匹配。非均相界面的构建导致附近电子和晶体结构的不对称,这些缺陷导致晶格畸变、电荷不匹配和能带迁移,也有利于EMW的衰减。所有这些措施都有望提高材料的吸收性能。成果简介碳基电磁波吸收材料是一种新型的吸波材料,它的结构、结构、界面和缺陷工程等特点为先进碳基电磁波吸波器的设计注入了无限的活力。然而,从微观和宏观的角度来理解界面和偶极子效应,而不是半经验规律,可以促进异质界面和缺陷的设计,以调节材料的阻抗匹配和电磁波吸收,这是目前所缺乏的。近日,昆明理工大学彭金辉院士、许磊教授课题组报道了具有多异质界面和阳离子缺陷的CuCo2S4@膨胀石墨异质结构,组分的形貌、界面和缺陷可通过改变金属离子浓度来调节。结果表明,三维花蜂窝形态、晶晶/非晶异质界面和丰富的阳离子缺陷可以有效调节碳材料的导电和极化损耗,实现碳材料的阻抗匹配平衡,提高对电磁波的吸收。CEG-6样品在1.4 mm处实现了对Ku波段的有效吸收,RLmin为-72.28 dB,有效吸收带宽为4.14 GHz,而填充量仅为7.0 wt. %。本文报道了晶体-晶体/非晶异质界面、阳离子缺陷和碳材料阻抗匹配之间电位关系的建立。这项工作以“Synthesis of CuCo2S4@Expanded Graphite with crystal/amorphous heterointerface and defects for electromagnetic wave absorption”为题发表在国际顶级期刊《Nature Communications》上。祝贺!彭金辉,中国工程院院士,昆明理工大学教授、博士生导师,中国有色金属学会特种冶金专业委员会主任、微波能工程应用及装备技术国家地方联合工程实验室主任。曾任云南民族大学校长、党委副书记,昆明理工大学校长、党委副书记。