記者近日從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉
該校俞書宏院士團(tuán)隊(duì)提出一種雙重防護(hù)材料的設(shè)計(jì)策略，設(shè)計(jì)并制備了一種兼?zhèn)鋭?dòng)態(tài)電磁波吸收性能和熱防護(hù)的功能碳彈簧（FCS）氣凝膠材料。相關(guān)研究成果日前發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《先進(jìn)材料》。
電磁波污染和熱損傷對精密儀器構(gòu)成了嚴(yán)重威脅，這一威脅在航空航天領(lǐng)域表現(xiàn)尤為顯著。功能性氣凝膠因其吸收電磁波和隔絕熱量的特性，提供了一種具有良好前景的解決方案。然而，優(yōu)化這兩種特性時(shí)常面臨著一個(gè)以往研究中常常被忽略的矛盾：
熱防護(hù)效果與材料厚度呈正相關(guān)，而電磁波吸收只能在特定厚度下達(dá)到最佳效果。
因此，目前的研究難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)電磁波吸收效率和熱防護(hù)效果的平衡。
針對電磁波吸收與熱防護(hù)性能共同優(yōu)化中的關(guān)鍵沖突，研究團(tuán)隊(duì)制備出FCS材料。數(shù)值模擬表明，F(xiàn)CS在熱防護(hù)方面優(yōu)于常見的蜂窩結(jié)構(gòu)和各向同性多孔氣凝膠。此外，研究人員建立了“電磁—熱”雙重保護(hù)材料數(shù)據(jù)庫，直觀展示了該材料和設(shè)計(jì)策略的優(yōu)越性。
科研人員表示
這項(xiàng)研究成果不僅闡明了限制具有優(yōu)越電磁波吸收和熱防護(hù)特性的多功能氣凝膠材料發(fā)展的沖突，而且進(jìn)一步提出了一個(gè)新的設(shè)計(jì)范式。其所提出的隔熱材料數(shù)據(jù)庫和“電磁—熱”雙重保護(hù)材料數(shù)據(jù)庫，也為直觀的性能比較提供了標(biāo)準(zhǔn)。
圖片來源|東西南北雜志社
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