【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近期，材料學(xué)院電磁功能材料與防護(hù)技術(shù)中心和高端裝備涂料全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室劉久榮/曾志輝教授團(tuán)隊(duì)在吸波/屏蔽材料的設(shè)計(jì)、制備及其寬頻低反射性能研究方面取得系列進(jìn)展。研究成果發(fā)表于國(guó)際材料領(lǐng)域權(quán)威期刊Advanced Materials(Adv. Mater. 2026, 38:e14667；Adv. Mater. 2026, 0:e74414；Adv. Mater. 2026, 0:e74565)。隨著5G/6G通信、毫米波雷達(dá)及航空航天電子系統(tǒng)的快速發(fā)展，復(fù)雜電磁環(huán)境對(duì)輕質(zhì)、高效的抗電磁干擾(EMI)材料提出了迫切需求。劉久榮/曾志輝教授團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)輕質(zhì)多孔氣凝膠電磁防護(hù)材料，通過(guò)構(gòu)建梯度結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了寬頻、低反射、吸收為主導(dǎo)的防護(hù)性能，解決了電子設(shè)備和器件在使用過(guò)程中因電磁波反射引發(fā)的二次電磁污染關(guān)鍵問(wèn)題，為設(shè)計(jì)和研發(fā)高性能電磁防護(hù)材料提供了新途徑。
 

　　進(jìn)展一：提出常壓干燥新策略，制備吸波/屏蔽可切換的多功能氣凝膠
 

　　為解決常規(guī)氣凝膠制備中因毛細(xì)力導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)坍塌問(wèn)題，以及如何實(shí)現(xiàn)規(guī)?；苽?，團(tuán)隊(duì)利用殼聚糖(CS)與MXene和戊二醛(GA)之間的相互作用，構(gòu)建了雙物理-化學(xué)交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)調(diào)控氣凝膠的交聯(lián)度，實(shí)現(xiàn)親水性轉(zhuǎn)變?yōu)槭杷?，有效抑制了常壓干燥過(guò)程中毛細(xì)力導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)坍塌。制備的氣凝膠在80%應(yīng)變下壓縮強(qiáng)度達(dá)824 kPa，較傳統(tǒng)冷凍干燥MXene氣凝膠提升了約4477%。通過(guò)調(diào)節(jié)組分比例，該氣凝膠能夠在高效電磁屏蔽(76 dB)與寬帶微波吸收(EAB=6.4 GHz)之間切換。該研究為電磁功能氣凝膠的規(guī)模化制備提供了全新思路，在航空航天、精密電子防護(hù)及集成電路等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用前景。相關(guān)工作發(fā)表于Advanced Materials (2026, 38: e14667)
 

　　進(jìn)展二：結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)與增材制造技術(shù)，構(gòu)建梯度氣凝膠
 

　　研究團(tuán)隊(duì)以MXene為電磁損耗材料、聚合物纖維為增強(qiáng)骨架，結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)、遺傳算法與多組分3D打印技術(shù)，構(gòu)建“預(yù)測(cè)-優(yōu)化-制造”研究鏈路，精準(zhǔn)制備梯度多孔氣凝膠。其電導(dǎo)率設(shè)計(jì)跨越7個(gè)數(shù)量級(jí)，通過(guò)梯度阻抗匹配與多層損耗協(xié)同，實(shí)現(xiàn)了電磁波的高效進(jìn)入與持續(xù)耗散，獲得寬頻帶、低反射、高吸收的電磁屏蔽氣凝膠，突破了傳統(tǒng)屏蔽材料“高屏蔽、高反射”的局限。該研究為機(jī)器學(xué)習(xí)驅(qū)動(dòng)的輕量化、寬頻、低反射電磁防護(hù)材料設(shè)計(jì)與制造提供了新方法。相關(guān)工作發(fā)表于Advanced Materials (2026; 0: e74565)。
 

　　進(jìn)展三：機(jī)器學(xué)習(xí)輔助設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)導(dǎo)電梯度全有機(jī)氣凝膠可控制備
 

　　在前期多組分3D打印構(gòu)筑離散電磁功能梯度材料的基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)將研究拓展至連續(xù)導(dǎo)電梯度結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)調(diào)控與規(guī)?；苽洹＝Y(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)與材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用環(huán)保、高效的常壓空氣干燥方法，以芳綸納米纖維構(gòu)筑高強(qiáng)度全有機(jī)氣凝膠骨架，利用擴(kuò)散策略調(diào)控導(dǎo)電聚合物原位生長(zhǎng)，構(gòu)建連續(xù)導(dǎo)電梯度結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)從入射界面到材料內(nèi)部的連續(xù)阻抗匹配與梯度電磁損耗，獲得超寬頻、低反射、吸收為主的電磁屏蔽性能。機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了梯度結(jié)構(gòu)與屏蔽性能的快速優(yōu)化，為高性能電磁防護(hù)材料的設(shè)計(jì)與規(guī)模化制備提供了新思路。相關(guān)研究發(fā)表于 Advanced Materials (2026, 0: e74414)。
 

　　以上研究工作山東大學(xué)均為第一完成單位。碩士研究生隋沂靈，博士研究生周錦、劉悅分別為第一作者，劉久榮教授、曾志輝教授及化學(xué)院研究員吳娜為共同通訊作者。研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)、國(guó)家自然優(yōu)秀青年人才、國(guó)家自然科學(xué)基金、山東省泰山人才、山東省重大創(chuàng)新工程和齊魯青年學(xué)者等項(xiàng)目的大力支持。
 

　　引用：劉久榮/曾志輝教授團(tuán)隊(duì)在吸波/屏蔽材料領(lǐng)域取得系列研究新進(jìn)展 山東大學(xué) 【引用時(shí)間：2026年9月14日】