成果简介
5G无线通信和柔性电子设备的广泛应用对电磁吸收材料提出了新的要求。本文，浙江理工大学朱曜峰 副教授团队在《Mater Commu》期刊发表名为“Flexible and stretchable polyester@reduced graphene oxide composite fabric for tunable electromagnetic absorption”的论文，研究以涤纶（PET）针织物为弹性支架，通过简单的浸渍-干燥涂层方法锚固还原氧化石墨烯（rGO），成功制备了柔性复合织物。调节氧化石墨烯（GO）浸渍液的浓度可以有效控制rGO的负载量，从而调节PET@rGO复合织物的电磁参数。当浓度为2.0mg/mL 时，制备的 PET@rGO在12.4GHz 时的最佳反射损耗（RL）值为-24.53dB，相应的有效吸收带宽（EAB，RL≤-10 dB）为3.20GHz（9.20-12.40 GHz）。
优异的吸收特性归功于织物交错结构上的三维（3D）导电网络所产生的阻抗匹配和介质损耗的协同效应。更重要的是，将 PET@rGO 复合织物拉伸至不同的变形，可以在保持针织结构的同时动态调整电磁吸收特性。这项工作为合理设计下一代电磁吸收织物提供了一条有效途径，显示了其在柔性功能电子学中的潜在应用。
图文导读
方案1.PET@rGO复合织物的制备示意图。
图1.（a）PET织物、（b）PET@GO复合织物和（c，d）PET@rGO复合织物的数码照片。（e）PET织物、（f）PET@GO复合织物和（g，h）PET@rGO复合织物的SEM图像。
图2.PET织物、Pure GO、PET@GO复合织物和PET@rGO复合织物的XRD分析（a）和红外光谱（b）。
图3.各种PET@rGO-x复合织物的频率相关电磁参数
图4.在3.7 mm厚度下，0-30%机械拉伸后PET@rGO-2.0复合织物的相关性变化：（a）数码照片和SEM图像;（b） 反射损耗;（c） ε’和ε“;（d） 阻抗匹配。
图5.PET@rGO-x复合织物可能的EM吸收机理示意图。
小结
总之，通过浸渍-干燥和化学还原，用NaOH改性 PET 针织物制成了 PET@rGO-x 复合织物。尤其是 PET@rGO-2.0复合织物在12.40GHz 时的 RLmin 为-24.53dB，在9.20至12.40GHz 范围内的 EAB 宽度为 3.20 GHz。继承了PET针织物突出的弹性特性，PET@rGO-2.0复合织物具有优异的机械特性，断裂伸长率和断裂强度分别达到 216% 和 113.6 兆帕。这主要归功于混纺纱中高弹性氨纶与针织结构设计的结合。同时，PET@rGO-2.0 复合织物通过调节针织线圈的电阻单元结构，实现了电磁吸收性能的调整（拉伸：0% ~ 30%，RLmin：-14.12 dB ~ -24.53 dB）。这项研究为开发智能柔性电磁吸收材料提供了启示，并有望应用于柔性功能电子器件。
文献：https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2024.108171
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