电子设备的基本完整性在很大程度上取决于适当的电磁保护措施。在这项工作中，提出了单壁碳纳米管(SWCNTs)和聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)复合材料的薄膜，并在x波段频率范围内评估了它们的电磁干扰屏蔽效果(EMI SE)。薄膜是通过简单的台式工艺制备的，包括真空过滤和浸渍涂层。值得注意的是，厚度最大的复合材料(2.12 μm)的EMI SE最高为55.53 dB，而厚度最薄的复合材料(0.24 μm)的比SE (SSE/t)最高为2230,000 dB cm2 g−1。此外，复合材料表现出优异的物理和化学稳定性，在各种恶劣条件下保持其性能。在已报道的碳基聚合物材料中，我们的复合薄膜的屏蔽性能最高，这归功于固有导电材料(即swcnts和导电聚合物)的互补空间排列。我们在这里的贡献为创造具有卓越EMI屏蔽性能的轻质柔性复合材料奠定了基础，目标是下一代柔性电子产品。
 

图 1. (A)本研究中使用的swcnts、表面活性剂和PEDOT:PSS的化学结构。(B)复合膜制备示意图。(C-D) (C) SWCNT(放大倍数为39998倍)和(D) SWCNT/PEDOT:PSS薄膜(放大倍数为25000倍)的SEM图像。(E-F) (E) SWCNT (F) SWCNT/PEDOT:PSS复合薄膜的AFM图像。(G)原始材料和复合材料(SWCNT/PEDOT:PSS)的XRD谱图和(H)拉曼光谱。
 

图 2. (A)原始swcnts薄膜和(B) swcnts /PEDOT:PSS复合材料的EMI屏蔽性能。(C)原始薄膜和(D) swcnts /PEDOT:PSS复合薄膜的屏蔽作用。(E)原始膜和(F) swcnts /PEDOT:PSS复合膜的屏蔽平均系数分析。(G)原始薄膜和(H)不同进料量的SWCNT/ PEDOT:PSS复合材料的对比。(I)原始swcnts薄膜的示意图，(J) swcnts / PEDOT:PSS复合材料，以及(K)它们的电磁干扰屏蔽机制。
 
 
图3. 耐久性测试显示(A)有机溶剂浸泡(B)人工海水和热处理前后swcnts /PEDOT:PSS复合材料的屏蔽性能。(C) 5000次弯曲循环后的屏蔽性能循环试验。插页显示了弯曲角度。(D)聚酰亚胺(PI)衬底上的大尺寸swcnts薄膜(6英寸× 6英寸)及其柔韧性照片。(E)大尺寸swcnts薄膜的屏蔽性能测量装置照片。(F)大尺度薄膜在8.2 ~ 12.4 GHz频率范围内的EMI SE。原始膜(G)和复合大尺寸膜(H)的屏蔽系数分析。

  
图 4. swcnts /PEDOT:PSS的屏蔽性能与以往研究的比较。(A) EMI,和(B)特定SSE膜厚度的函数。
 
       相关科研成果由韩国科学技术研究院Zhaoling Li, Dong Su Lee等人于2024年发表在Carbon（https://doi.org/10.1016/j.carbon.2024.119567）上。原文：Exceptional Electromagnetic Interference Shielding Using Single-Walled Carbon Nanotube/Conductive Polymer Composites Films with Ultrathin, Lightweight Properties
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.carbon.2024.119567

转自《石墨烯研究》公众号