复合薄膜形成超薄电磁屏蔽

一个新型复合材料，可以塑造成超薄、柔性和耐腐蚀层，能够阻挡电磁噪声由美国和韩国的研究人员制作，他们表示，这种材料对电子产品的未来可能是无价之宝。

目前使用的最有效的电磁屏蔽是金属箔。但金属密度大，易受腐蚀，难以形成超薄薄膜。材料化学家解释说:“人们相信，在未来，我们将拥有物联网，在物联网中，我们拥有的几乎所有东西都将通过电子方式与世界相连。尤里·Gogotsi美国费城德雷塞尔大学教授。“如果你有一个非常小的设备，你就没有足够的空间来保护它，因为厚厚的金属膜可能比设备本身还大。“因此，科学家们开发了屏蔽复合材料，但到目前为止，这些材料的效果较差。

Gogotsi及其同事与来自韩国的研究人员一起，用MXenes(二维过渡金属碳化物和氮化物)制作了薄膜2011年首次制作．研究人员通过真空辅助过滤生产出了薄而灵活的MXene薄片薄膜。他们发现45微米薄膜中最常见的MXene、Ti_3.C₂T_x，其中T代表各种表面官能团，如-OH和-F，阻挡了超过99.999%的入射辐射。这与铝和铜相当，铝和铜都是常用的电磁屏蔽，但密度更低，更容易加工。

为了使薄膜更薄、更耐腐蚀，研究人员将MXene薄片嵌入海藻酸钠的粘结剂中——海藻酸钠是一种常见的、环保的材料，工业上从褐藻中提取。MXene薄片的水溶性使复合材料的生产变得容易:“我们用一个小瓶子装单层或几层的MXene薄片溶液，另一个小瓶子装水溶性聚合物，”他说，“我们把它们混合在一起，在表面搅拌、喷射、旋转或过滤，复合材料就做好了。”“8微米厚的复合薄膜也可以阻挡99.999%的电磁噪声。

材料科学家黛博拉钟来自美国纽约州立大学布法罗分校的教授认为这项研究可能会有应用，但他也提出了两点警告。首先，她说，虽然研究人员的材料密度比金属低，但“那些在单位密度下具有高屏蔽效果的人使用的是密度接近空气的非常非常轻的材料。”其次，她声称最近发表的两篇论文提出了碳基超薄柔性材料，这种材料似乎比MXene - a具有更好的屏蔽效果碳纳米管垫于2016年6月提出和一个石墨烯层压板于去年推出．虽然石墨烯层压板在8微米时的屏蔽效果比MXene低，但Chung认为大多数材料的屏蔽效果与厚度成正比，因此在45微米时，石墨烯层压板将是一个更有效的屏蔽。

但戈戈西对这些说法表示怀疑。无论如何，他说:“我们的工作为从事EMI屏蔽、等离子体、天线和其他金属导电性材料与电磁波相互作用的应用的科学家和工程师开辟了一个新的、非常庞大的2D材料(MXenes)家族。”我们发现MXenes至少达到了最好的金属材料的水平，比如Cu和Al。而且这是一种零代材料，不像石墨烯或碳纳米管，数千名研究人员研究了十多年。”