近日，上理工材料與化學學院李翔教授課題組在電磁吸波領域取得最新進展，相關研究以“納米碳橋MXene超晶格吸收體電磁響應的原子有序陣列和空位缺陷的相依賴性”(Atomic Ordered Array and Vacancy Defect Codependences of Electromagnetic Response in Nanocarbon Bridged-MXene Superlattices Absorbers)為題發表在國際高水平期刊《先進功能材料》(Advanced Functional Materials)上。我校2023級碩士研究生顧中燕為第一作者，李翔教授與同濟大學陸偉教授、博士后潘飛為共同通訊作者，上海理工大學為第一單位。
隨著5G技術普及和6G研發推進，手機、基站、衛星等無線設備越來越多，電磁輻射問題也愈發突出——不僅可能影響人體健康、干擾電子設備正常工作，還會造成大量電磁能量浪費。解決這一問題的核心是“電磁吸波材料”，這類材料能將入射的電磁輻射吸收并轉化為熱能等無害形式，是電磁防護、雷達隱身等領域的關鍵材料。
目前主流的吸波材料面臨兩大難題：一是傳統異質結構制備方法易導致組分排列無序、相同組分堆疊，從而限制吸波性能；二是像MXene這類二維材料，雖具備高導電性、輕量化等優勢，但很難實現原子級有序組裝，也難以精準調控其吸收電磁波的性能，極大限制了實際應用。為突破這些瓶頸，研究團隊創新設計了“分子配體誘導自組裝+氮摻雜熱解”的兩步制備法得到2D-2D MXene超晶格。這種獨特設計實現了對吸波性能的 “精準調控”，綜合性能遠超目前多數MXene基吸波材料。
該研究得到了國家重點研究發展計劃、國家自然科學基金、上海市科技重大專項等項目的支持。這項成果為設計薄、輕、高效的新一代吸波材料提供了新思路，未來有望應用于5G/6G設備電磁防護、雷達隱身、新能源汽車電磁兼容等領域。
設計原理圖
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論文鏈接：https://doi.org/10.1002/adfm.202516459
