还原氧化石墨烯（rGO）海绵在高频范围内表现出优异的电磁吸收(MA)性能。然而，在良好的界面阻抗匹配和强介电损耗之间很难取得平衡，因此在低频(2-4千兆赫)下实现理想的MA性能仍然是一个巨大的挑战。这里，报道了基于不同单元形状的rGO海绵的MA超材料。通过实验和仿真探讨了单元形状与MA的关系。结果表明，平截锥体金字塔超材料表现出超宽带MA；在2.4~4 0 GHz范围内具有合适的电磁波吸收（反射损耗小于−10 dB）。在2~40 GHz频段，平均吸收强度为−22.9 dB。强吸收带宽可达32 GHz，吸收率达99%（−20 dB）。重要的是，即使入射角从5°增加到40 °,反射损耗也没有明显变化。这些都有助于良好的阻抗匹配和强大的介电损耗。这些轻质平截锥体金字塔超材料在宽带电磁防护方面显示出巨大的应用前景。
 
 
Figure 1. 石墨烯（rGO）海绵合成过程示意图。
 
 
Figure 2. 不同形状GS的a、b)照片和c)扫描电镜图像。
 
  
Figure 3．GO和rGO海绵的性能。a)GO和rGO海绵的密度。b，c)GO和rGO海绵的BET表面积和孔径分布。d)不同单元形状的rGO海绵的拉曼光谱。e)C 1s XPS光谱和f)GO和rGO海绵的碳/氧原子比。
 
  
Figure 4．a)用于RL测试的各种形状GS超材料的照片。b)各种形状GS超材料的RL实验。c)当入射角从10°增加到40°时GS-fp的RL实验。d，e)与报道的碳基、碳/磁性超材料进行MA性质比较。
  
        该研究工作由哈工大Yibin Li和北京理工大学Yixing Huang课题组于2021年发表在Adv. Funct. Mater.期刊上。原文：Achieving Super Broadband Electromagnetic Absorption by Optimizing Impedance Match of rGO Sponge Metamaterials。  

转自《石墨烯研究》公众号