近日，ATM娱乐
先进纤维与纺织复合材料研究团队在复合材料领域顶级期刊《Composites Part B: Engineering》（IF=14.2）上发表题为“Shape-memory polyimide/MXene/AgNWs networks for robust and reusable EMI shielding in harsh environments”的研究论文。该研究提出了一种基于形状记忆聚酰亚胺（PI）的梯度导电网络构建策略，通过将二维MXene和一维银纳米线（AgNWs）组装到静电纺PI纤维基底上，成功制备了具有“静态屏蔽”到“动态适应”转变能力的柔性电磁屏蔽复合薄膜。该研究为开发适用于复杂形变和严苛环境的新一代电子防护材料提供了创新思路。ATM娱乐(中国)官方网站
硕士研究生李桔为论文第一作者，李文兵副研究员为本文通讯作者，江南大学为第一署名单位。
该方法以轻质柔性的聚酰胺酸（PAA）静电纺丝薄膜为基底，通过真空辅助抽滤技术和热酰亚胺化工艺，将AgNWs和MXene精准沉积，构建了多层梯度导电结构（图1）。本研究探索了不同维度的纳米填料协同效应，当MXene与AgNWs质量比为2:1时，两者形成的“桥接效应”显著优化了三维导电通路。在此基础上设计的梯度结构复合薄膜（G-PM2A1），在仅0.21 mm的超薄厚度下，其X波段电磁屏蔽效能（EMI SE）高达67.85 dB（图2）。
图1 PI/MXene/AgNWs复合膜的制备流程图
图2 PI/MXene/AgNWs复合膜的电磁屏蔽性能
该策略赋予了复合材料卓越的环境适应性和使用寿命。实验表明，该薄膜在经历强酸腐蚀、300W超声波清洗、250°C高温以及-196°C液氮超低温等严苛条件后，仍能保持极高的屏蔽稳定性。更为重要的是，得益于聚酰亚胺基体固有的形状记忆特性，该复合薄膜在经历多次“变形-加热恢复”循环后，依然能够完美贴合复杂的三维结构，且电磁屏蔽效能稳定维持在60 dB以上（图3）。与传统的不可逆静态屏蔽材料相比，这种兼具阻燃性、优异机械强度（拉伸强度5.72 MPa）和高导电性（156 S/cm）的可重复利用设计，为新能源汽车电池包的“绿色装甲”防护及先进轻量化柔性电子系统提供了可持续的新途径。
图3形状记忆效应驱动PI/MXene/AgNWs复合膜的可重复电磁屏蔽性能
作者简介：
李文兵：博士，副研究员，硕士生导师，主要从事形状记忆功能高分子材料的设计、合成、改性及其在航空航天、生物医学以及纺织品等领域的应用研究。近年来，主持多项国家级、省部级和企业委托科技项目，包括国家国防科技工业局国防基础科研计划项目、江苏省“双创博士”资金资助项目、国家重点研发计划重点专项子课题等。
