image: 图中总结了三维碳基EWAMs的各种制备工艺和优化策略 view more
Credit: ©《中国科学》杂志社
近日，山东大学刘久荣教授与曾志辉教授在《SCIENCE CHINA Materials》上发表了关于3D多孔碳基EWAMs研究进展的综述文章。
随着电磁波（EMW）污染的日益严重，开发高性能EWAMs已成为研究热点。碳基EWAMs具有优异的物理、化学稳定性和高导电性引起的强介电损耗。特别是近来3D多孔碳基EWAMs在EMW吸收研究领域崭露头角。3D多孔结构大大降低了材料的密度，有利于EMW的多重反射和散射，优化了阻抗匹配，因此有望实现“低密度、薄厚度、宽吸收带宽、强吸收”的目标。
在这篇综述中，作者首先阐明了相关的理论基础和评价方法。包括EMW的不同吸收机制、评价EWAMs性能的指标以及碳基EWAMs的常用改性方法。随后，文章以材料来源为主线索，总结了3D多孔碳基EWAMs的最新研究进展，并突出了其中一些独特而新颖的观点。这些材料主要分为石墨烯材料、生物质衍生材料、聚合物衍生材料和其他材料。其中石墨烯材料导电性强，密度低，能够实现强EMW吸收。但脆弱的结构、阻抗失配和高昂的价格使其应用受到限制。生物质是廉价易得的材料，但其衍生物的性能一致性难以保证。聚合物和其他一些商业材料衍生的多孔碳更适用于大规模生产，但同样面临着阻抗失配等问题。因此这些材料各有利弊，文中对各类材料的性能和特性进行了比较。
最后，作者还指出了3D多孔碳基EWAMs存在的问题和研究前景，认为当前相关研究已取得了出色的成果。材料的多功能性和实用性得到了进一步的发展。一些新兴的材料，如生物聚合物也得到了应用。计算机技术也促进了研究者对EMW吸收机制的深入理解和对EWAMs实用性的关注。然而目前这些材料依然不能大规模量产，碳基EWAMs综合性能的提升依然有赖于材料复合，更重要的是相关理论的研究仍有待进一步发展。作者希望这篇综述能够给后续的研究带来灵感，推动高性能EWAMs的进一步发展。
研究详情请见原文：
Recent advance in three-dimensional porous carbon materials for electromagnetic wave absorption
Journal
Science China Materials