单一功能的电磁波吸收材料已难以满足复杂作战环境对多频谱兼容隐身的需求；雷达隐身要求低反射、高吸收，而红外隐身依赖低发射率与隔热降温，二者机理相互矛盾，且石墨烯基气凝胶普遍存在机械强度不足的短板。因此，开发兼具高效吸波、优异隔热与良好力学弹性的多功能气凝胶具有重要意义。本文，山东大学于美杰 教授团队在《Chemical Engineering Journal》期刊发表题名”Heterointerface engineering of multicomponent reduced graphene oxide aerogels for radar-infrared compatible stealth”的研究，通过双向冷冻铸造结合热还原，构建了三维多孔 ANFs/rGO/AgNWs/Co@NC 复合气凝胶（FGAC），将芳纶纳米纤维（ANFs）作为增强骨架、银纳米线（AgNWs）提供导电损耗、Co@NC 提供磁损耗与极化损耗。
此外，得益于三维支撑网络、磁性与导电组分、丰富异质界面及多重损耗机制的协同，气凝胶在不显著增加密度的前提下实现了力学、隔热与吸波性能的平衡。经表征，该 FGAC 气凝胶在 9.84 mg cm⁻³ 密度下、90% 应变时压缩强度达 133.65 kPa，热导率低至 25.9 mW m⁻¹ K⁻¹；在 3.9 mm 厚度下最小反射损耗（RLmin）达 −57.59 dB、有效吸收带宽（EAB）7.40 GHz，且可在 −196 至 350 °C 宽温域服役，于液氮与火焰条件下仍保持压缩回弹。本研究提出了一种多组分异质界面工程策略，该策略将导电、隔热与耐久力学集于一体，为严苛环境下的雷达-红外兼容隐身材料提供了轻质、可宽温服役的新思路。
Fig. 1. (a) Schematic illustration of the fabrication process of the FGAC aerogel; (b) Density and shrinkage of rGO, FG, FGA, and FGAC aerogels; (c) Digital photographs showing the compressive resilience of the FGAC aerogel upon exposure to liquid nitrogen and an alcohol lamp flame; (d) Digital photograph of a large-scale FGAC aerogel.
Fig. 8. (a) Schematic illustration of the EMA mechanism for the FGAC aerogel; (b) Radar chart comparing the thermal insulation and EMA performance of various aerogels with similar compositions.
综上所述，本研究采用双向冷冻铸造结合热还原工艺，构建了三维多孔 ANFs/rGO/AgNWs/Co@NC 复合气凝胶（FGAC）。基于三维支撑网络、磁性与导电组分、异质界面及多重损耗机制的协同，实现了力学、隔热与吸波性能的平衡。研究结果表明，FGAC 气凝胶在 9.84 mg cm⁻³ 密度下、90% 应变时压缩强度达 133.65 kPa，热导率低至 25.9 mW m⁻¹ K⁻¹；在 3.9 mm 厚度下 RLmin 达 −57.59 dB、EAB 7.40 GHz，并可在 −196 至 350 °C 宽温域服役。同时，该气凝胶在液氮与火焰条件下仍保持压缩回弹。本发明为严苛环境下的雷达-红外兼容隐身提供了一种轻质、宽温服役、兼具力学弹性的多功能气凝胶策略，有望在军事装备与高可靠电子防护等领域拓展应用。
文献：https://doi.org/10.1016/j.cej.2026.181663
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