气凝胶凭借其三维轻质多孔结构，成为波吸收应用领域的理想候选材料。尽管前景广阔，但开发能动态适应实时环境波动的电磁波吸收材料仍面临巨大挑战。本文，西安工程大学樊威 教授、安徽理工大学疏瑞文 教授、江南大学贾浩 研究员等在《Applied Materials Today》期刊发表名为“Superelastic polyimide nanofiber/graphene hybrid aerogels for tunable broadband electromagnetic wave absorption”的论文，研究通过在聚酰亚胺纳米纤维（PINF）气凝胶中掺入还原氧化石墨烯（rGO），构建出坚固、连续且各向同性的纤维网络。研究发现，通过调节压缩形状参数，该复合材料可展现可调谐阻抗匹配特性，实现选择性波吸收。值得注意的是，该复合气凝胶的波吸收强度可在不同压缩状态下动态调节，最高可达-59.7 dB，展现出动态可调的微波吸收特性。这项突破性成果彰显了材料的可调智能功能，及其作为可切换电磁波吸收解决方案的潜力，为开发具有响应性电磁特性的智能材料提供了全新途径。
图1. (a) Preparation process of PINF/rGO aerogel, (b) the images of different PINF/rGO aerogel samples and (c) the compression and release operation process of the aerogel with a 50 g weight.
综上所述，本研究开发的PINF/rGO气凝胶展现出卓越的可调谐电磁波吸收特性，使其成为可切换宽带电磁波吸收体的理想候选材料。该材料在不同压缩条件下能够动态调节波吸收强度并切换吸收带宽的能力，凸显了其在智能响应型电磁波吸收应用中的潜力。通过调节rGO含量与气凝胶厚度，可精确优化阻抗匹配与衰减性能。更高rGO含量导致更复杂的Cole-Cole松弛行为及更大介电损耗，表明电磁能向其他形式的转化效率提升。优化后的PINF/rGO-3气凝胶在2毫米厚度下实现最小RL值-59.7 dB，有效吸收带宽达4 GHz。衰减系数随rGO含量与频率同步提升，证明气凝胶能通过导电损耗与极化损耗双重机制有效衰减电磁波。本研究开创了开发自适应电磁特性智能材料的新途径，为电磁防护、智能通信及主动伪装技术领域的未来发展奠定基础。
文献：https://doi.org/10.1016/j.apmt.2026.103157
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