中科院团队研发新型电磁屏蔽气凝胶，攻克高温防护难题开启应用新篇

中国科学院宁波材料技术与工程研究所的科研团队在电磁屏蔽材料领域取得重大突破。由阎敬灵、陈海明领衔的研究组成功研制出一种仿生结构的新型气凝胶材料，其独特的牛肚褶皱设计有效解决了传统电磁屏蔽材料在高温环境下的应用瓶颈。

该材料以耐高温聚酰亚胺为基体，通过复合导电碳纳米管并优化冷冻干燥工艺，形成了中心辐射状的多级孔道结构。这种创新结构不仅使材料孔隙率达到98.7%，更实现了每米38西门子的导电性能。与传统金属屏蔽材料相比，新型气凝胶在重量、耐腐蚀性和柔韧性方面具有显著优势。

实验数据显示，该材料在常温环境下电磁屏蔽效能高达71分贝，可阻断99.9999%的电磁波。特别值得关注的是，在350℃高温条件下，其屏蔽性能不降反升，突破了传统材料高温失效的技术难题。这种反常的热稳定性源于材料独特的负泊松比效应，当受到纵向压缩时，横向会产生膨胀，形成类似手风琴的弹性结构。

力学性能测试表明，经过500次压缩循环后，材料结构保持率仍达98.2%。这种超强弹性归功于其类牛肚的褶皱结构，与常规多孔材料相比，该设计有效消除了孔隙率与力学性能的固有矛盾。研究团队通过对比实验证实，新型气凝胶的抗压强度较传统结构提升了3倍以上。

这项突破性成果同时解决了聚合物基材料的两大技术难题：首次实现了高孔隙率与高导电率的协同优化，并成功消除了多孔结构对材料力学性能的负面影响。研究团队开发的制备工艺，通过精确调控碳纳米管含量和冷冻参数，实现了微观结构的可控构筑。

该材料在航空航天和5G通信领域具有广阔应用前景。其轻质、耐高温的特性，特别适用于电子设备防护和高温组件屏蔽等苛刻环境。目前，相关技术已获得国家博士后科研计划和浙江省自然科学基金的资助，研究成果发表于国际权威期刊《Advanced Materials》。

论文详细阐述了材料的合成路线、结构设计与性能表征。研究显示，聚酰亚胺基体与碳纳米管的复合比例存在最佳区间，当碳纳米管含量控制在特定范围时，材料同时具备最优的导电性和弹性。这种精准的材料设计为高温电磁防护提供了全新解决方案。