石墨烯基纤维将石墨烯的本征优异特性与纤维材料的柔性与可编织性相结合，在轻质、宽频、高吸收电磁功能材料方面展现出巨大潜力。然而，如何通过多尺度结构设计实现从分子缺陷调控、介观纤维组装到宏观编织集成的一体化协同优化，仍缺乏系统梳理与理论框架。
本文，西南交通大学刘亚南 副教授、孟凡彬教授等在《Small》发表综述文章 “A Review of Multiscale Structural Design for Electromagnetic Functionality Based on Graphene‑Based Fibers”，系统总结了近年来面向电磁功能的石墨烯基纤维多尺度结构设计研究进展。
该综述从纳米尺度的缺陷与界面化学、介观尺度的纤维结构设计（仿生层状、多孔与核壳结构等），到宏观尺度的编织结构（机织、针织、非织造）逐层展开，重点讨论：
- 通过化学键合、生物仿生层状结构和三维多孔架构调控界面极化与导电损耗，优化电磁波能量耗散；
- 分析异质界面处的能量耗散动力学与阻抗匹配机制；
- 揭示从单根纤维到宏观织物结构对等效介质理论与电磁响应行为的影响；
- 对比机织、针织与非织造结构的电磁行为差异，阐述编织工艺在多尺度集成中的关键作用。
文章指出，这类石墨烯基纤维材料在智能隐身、航空航天和可穿戴电子等领域具有广阔应用前景，并从结构–功能一体化角度为未来功能性纤维设计提供了理论指导
图1、石墨烯基纤维多尺度结构设计及性能演进的示意图。
图2、石墨烯基纤维和织物中电磁波吸收特性的多尺度协调调控的框架。
总而言之，该综述系统梳理了面向电磁功能的石墨烯基纤维从纳米到宏观多尺度结构设计的研究进展，重点讨论了分子缺陷与界面化学、介观纤维结构、宏观编织工艺对电磁波吸收与屏蔽性能的影响机制，并分析了不同编织结构下的电磁行为差异。文章指出，通过多尺度结构工程实现轻质、宽频、高吸收与多功能集成，是石墨烯基纤维材料在智能隐身、航空航天和可穿戴电子等领域的关键发展方向。
文献链接：https://doi.org/10.1002/smll.74781
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