随着电子设备持续小型化及无线通信技术快速发展，电磁污染问题日益严峻。开发具有高屏蔽效率和轻量化的柔性电磁屏蔽材料已成为突出的研究焦点。
本文，浙江大学李拯研究员在《Carbon》期刊发表名为“Lightweight graphene-copper core-shell nanofiber fabric for highly efficient electromagnetic interference shielding”的论文，研究通过电纺丝和后续无电镀工艺，制备出纳米级超薄铜包覆石墨烯同轴纳米纤维织物（GNF@tCu），旨在协同发挥碳基材料与金属的互补优势。这种由核壳纳米纤维组成的织物具有出色的柔韧性、低密度（0.53 g/cm3）和高导电性（3 × 104 S/m）。基于多界面复合结构形成的三重界面阻抗失配机制，该织物展现出卓越的比电磁屏蔽效能（X波段下SSE达118 dB cm³/g），远超现有纺织屏蔽材料。因此，所提出的金属-石墨烯纳米纤维织物在柔性电磁屏蔽材料及可穿戴电子设备领域具有重大应用潜力。
图1. (a) Diagram illustrating the fabrication process of GNF@tCu. (b) Photograph and SEM images (surface and cross-sectional views) of GNF@tCu. (c) Comparison of resistivity shift versus temperature (100–400 K) for GNF, GNF@tCu, and copper wire mesh. (d) Conductivity and thickness-normalized specific SE of GNF@tCu compared with other EMI shielding fabrics from references.
综上所述，我们开发了一种简便高效的方法，用于制备厚度达百纳米级的超薄铜包覆石墨烯纳米纤维（GNF）。所得的同轴纳米纤维结构GNF@tCu展现出卓越的导电性和低密度特性，特别适用于电磁干扰屏蔽应用。通过利用三重界面阻抗失配机制，这种轻质GNF@tCu材料在X波段实现了118 dB cm³/g的屏蔽效率。该金属化策略高效融合了金属与石墨烯组装结构，适用于各类金属-石墨烯复合体系，为开发功能扩展型高性能材料提供了广阔前景。未来，可扩展的连续制备技术将显著推动此类功能性织物的广泛应用。
文献：https://doi.org/10.1016/j.carbon.2025.121061
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