日益加剧的电磁污染迫切需要高度灵活且易于制备的高性能电磁波吸收（EMA）材料。为此，本文，燕山大学Fusheng Wen、 Congpu Mu 等研究人员在《Carbon》期刊发表名为“Porous ANFs/GNs Composites Prepared by Direct Ink Writing 3D Printing for Superior Electromagnetic Wave Absorption”的论文，研究提出一种通过直接墨水书写（DIW）三维打印技术制备的多孔芳纶纳米纤维/石墨烯纳米片（ANFs/GNs）复合材料。
该体系便于定制几何结构。实验证实，ANFs多孔结构与GNs高导电性的协同效应可优化阻抗匹配，同时显著增强介电损耗。值得注意的是，ANFs/GNs-4复合材料（石墨烯质量为4mg）在9.0 GHz频率下实现了-45.0 dB的最小反射损耗（RLmᵢn），有效吸收带宽（EAB）达3.4GHz，且厚度仅为2.1毫米。本研究提出了一种快速可放大的制备方法，用于制造轻质柔性宽带电磁吸波复合材料，该材料在抗干扰电磁干扰领域具有重要实用价值。
综上所述，通过真空过滤法制备了ANFs/GNs水凝胶，并采用去离子水3D打印技术制备了相应的复合材料。引入高导电性石墨烯纳米片显著提高了材料的复介电常数，同时保持了其固有的三维多孔结构。这有助于增强介电损耗并优化阻抗匹配，从而提升电磁波衰减效果。通过调节GNs质量分数，可有效调控ANFs/GNs复合材料的电磁参数与阻抗匹配特性。ANFs/GNs-4复合材料展现出卓越的电磁吸收性能：在匹配厚度2.1 mm时，X波段最小反射损耗达-45.0 dB，有效吸收带宽达3.4 GHz。此外，调节3D打印结构的宏观网格间距亦可改变其电磁特性。在研究的多种结构中，L-3结构（间距3毫米的ANFs/GNs-4复合材料）展现出优于其他间距设计的电磁吸波性能。本研究通过3D打印技术，为快速制备高性能、可定制的电磁吸波材料提供了新途径，在轻质、柔性、宽带微波吸波器件领域具有重要应用潜力。
文献：https://doi.org/10.1016/j.carbon.2026.121285
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