寧波材料所開發(fā)出新型超寬帶透明電磁防護材料
5G技術(shù)的發(fā)展將帶來更可靠和更低延時的信息交互，人機溝通將更為流暢與便捷，物聯(lián)網(wǎng)也將在日常生活、工業(yè)生產(chǎn)以及智慧城市的構(gòu)建中發(fā)揮更為重要的作用。與此同時，通訊技術(shù)的革新也會讓周圍的電磁環(huán)境變得更為復(fù)雜，這對電磁防護材料，特別是對可見光透明的電磁防護材料提出了更高的要求。而5G向具有更大帶寬、更高傳輸速度的毫米波技術(shù)發(fā)展的趨勢，對現(xiàn)有透明電磁防護材料體系在防護帶寬、工作波段、可見光透過率和電磁屏蔽效能等方面提出了更高要求和更大挑戰(zhàn)。
針對這一問題，中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所柔性光電材料研究團隊在前期超薄金屬研究基礎(chǔ)上，通過材料優(yōu)化與結(jié)構(gòu)設(shè)計創(chuàng)新，同時引入了光學(xué)減反和法布里-珀羅干涉這兩種機制，如圖1所示，在可見光波段獲得了與襯底材料相接近的約為90%的峰值透過率，在10-40GHz的超寬頻域范圍內(nèi)達到了60dB左右的電磁屏蔽效能。當(dāng)前團隊正致力進一步提升其關(guān)鍵技術(shù)指標，同時開展該材料的中試制備。完成了從100mm×100mm的實驗室小樣至幅寬為600mm的中試技術(shù)驗證，如圖2所示，現(xiàn)已具備小批量供貨能力，其有效性及穩(wěn)定性也已在射頻器件應(yīng)用中得到了證實。
以上工作主要學(xué)術(shù)成果近期以“Record-high transparent electromagnetic interference shielding achieved by simultaneous microwave 
interference and optical antireflection”為題發(fā)表在ACS Applied Materials & Interfaces期刊上 (ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, 12, 26659-26669. https://dx.doi.org/10.1021/acsami.0c05334），并受到了該雜志社官推，推文中評價該工作為“寬帶透明電磁防護材料領(lǐng)域的突破（Breakthrough on transparent broadband electromagnetic interference shielding materials!）”。該工作得到“十三五”裝備預(yù)研領(lǐng)域基金重點項目、國家自然科學(xué)基金面上項目等項目的大力支持，也得到了合作單位國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)在電磁兼容性測試方面的技術(shù)支持。
圖1 可實現(xiàn)可見光550納米波長透過率接近90%和10-40GHz頻段電磁屏蔽效能達到60dB的透明電磁防護材料
圖2 (a) 實驗室制備的100mm×100mm小樣和 (b) 幅寬600mm的柔性透明電磁防護材料中試樣品
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