石墨烯的超导性（高超AFM石墨烯基电磁功能材料综述）
石墨烯的超导性（高超AFM石墨烯基电磁功能材料综述）其次，合理的微结构设计可以被认为是调整石墨烯基材料用于电磁波屏蔽和吸收应用的介电性能的最有效策略之一。已经建立了各种微结构，包括随机多孔结构、蜂窝结构、层状结构和梯度结构，以改善电磁波衰减。然而，微观结构的多样性受到制备方法和理论模型的限制。迫切需要开发和结合先进的制造技术来丰富微结构种类，这有利于电磁波的屏蔽和吸收。理论模型需要进一步优化，以准确指导下一代石墨烯基电磁功能材料的结构设计。首先，石墨烯材料的电磁特性很大程度上取决于其晶格缺陷、界面、原子精细结构、晶体结构、片材尺寸、形貌等。人们一直致力于研究石墨烯构件对电磁波衰减和能量转换的影响。[ 106 ]然而，基本的精细结构 - 功能关系仍不清楚，阻碍了电磁波衰减性能的准确调节。因此，需要开发先进的技术，尤其是原位表征技术，以获取构件的电子和磁性结构，并揭示它们在电磁场下的响应动力学。了解石墨烯或其他纳米材料的分子尺度状态对于设计先进
电磁（EM）功能材料在解决现代军事和民用领域的电磁波污染方面发挥着越来越重要的作用。石墨烯基材料由于其卓越的结构和增强的电磁特性，是在电磁波屏蔽和吸收应用中最有希望的候选材料。设计具有精细控制的微观结构和优化的电磁特性的石墨烯基材料可以有效地改善电磁能量衰减和转换。在此，研究从电磁衰减机制入手，概述了石墨烯基电磁功能材料的多尺度设计策略，包括分子尺度、微/纳米结构、宏观结构以及多尺度组装设计策略的集成。回顾了在电磁波屏蔽和吸收领域的应用，专注于基于石墨烯的组件（如薄膜、织物和复合材料）的最新进展。最后，预测了这一快速发展领域的当前挑战和未来方向。
图文简介
用于电磁波屏蔽和吸收的石墨烯基功能材料及其多尺度设计策略，包括分子尺度、微/纳米结构、宏观结构和多尺度组装设计策略的集成。
石墨烯基材料的电磁波衰减机制
分子尺度设计策略。
纳米结构设计策略
结论与展望基于石墨烯的材料由于其卓越的结构和增强的电磁特性，在电磁功能材料和器件领域提供了无限的可能性。设计具有精细控制的微结构和优化的电磁特性的石墨烯基材料有望在电磁能量衰减和转换方面获得更好的性能。从多尺度设计策略的角度概述了该领域的全面概述，以组装新一代基于石墨烯的电磁波屏蔽和吸收材料。概述了多尺度设计策略，包括基于缺陷工程的分子尺度设计、基于异质界面工程和合理导电网络设计的纳米/微观结构、宏观几何优化以及多尺度设计组件的集成。这些策略赋予石墨烯基材料进一步提高电磁波屏蔽和吸收应用性能的巨大潜力。然而，为了满足未来复杂电磁环境的需求，仍然需要解决一些挑战。
首先，石墨烯材料的电磁特性很大程度上取决于其晶格缺陷、界面、原子精细结构、晶体结构、片材尺寸、形貌等。人们一直致力于研究石墨烯构件对电磁波衰减和能量转换的影响。[ 106 ]然而，基本的精细结构 - 功能关系仍不清楚，阻碍了电磁波衰减性能的准确调节。因此，需要开发先进的技术，尤其是原位表征技术，以获取构件的电子和磁性结构，并揭示它们在电磁场下的响应动力学。了解石墨烯或其他纳米材料的分子尺度状态对于设计先进的电磁功能材料和器件至关重要。
其次，合理的微结构设计可以被认为是调整石墨烯基材料用于电磁波屏蔽和吸收应用的介电性能的最有效策略之一。已经建立了各种微结构，包括随机多孔结构、蜂窝结构、层状结构和梯度结构，以改善电磁波衰减。然而，微观结构的多样性受到制备方法和理论模型的限制。迫切需要开发和结合先进的制造技术来丰富微结构种类，这有利于电磁波的屏蔽和吸收。理论模型需要进一步优化，以准确指导下一代石墨烯基电磁功能材料的结构设计。
第三，集成多种功能和多场响应性，由于其在不同环境下的控制、传感和作用能力，正在成为智能设备电磁功能材料领域的主题。基于石墨烯的材料应具有可调谐和超宽吸收带的功能，用于极端电磁环境中的应用，包括高温和强光。[ 266 ]新型超材料结构在低频范围内得到了深入研究，以实现强吸收，特别是在对应于民用无线电子设备和军用检测仪器的工作频率的 0.1-6 GHz 范围内。此外，已经为具有可变频率的多频带和动态吸收器制造了新颖的图案结构、对周期性结构的频率依赖性和梯度阻抗结构。[ 122 - 126 ]电磁功能材料的动态调节特性可以适应复杂情况下的应用。此外，异质结构已被证明在不同频率的双吸收峰方面具有优势，进一步拓宽了石墨烯基材料的吸收带。[ 267 ]基于其独特的电子结构和丰富的磁介电协同机制，不同的成分提供了出色的 EM 损耗能力。这些策略为推动石墨烯基电磁功能材料向高性能和智能响应方向发展带来了巨大机遇和广阔前景。
第四，近年来提出了低反射率的“绿色电磁波屏蔽材料”，由于强烈的二次反射会带来额外的环境负担，因此势在必行。它不仅需要理想的阻抗匹配，还需要有效的 EM 衰减。低反射率特性主要取决于电磁功能材料的磁性和介电特性，以在界面处实现良好的阻抗匹配。最近，多层和不对称/梯度多孔结构的构造已经实现了理想的低反射率和高吸收率特性，但它受到复杂的加工程序和样品厚度的限制。[ 136、145 ] _ _因此，绿色电磁屏蔽需要开发具有优化的超薄材料电学和磁学性能的新设计策略。
最后，基于石墨烯的材料在新的机制和新颖的层次结构下表现出可调谐的电磁特性，与先进材料一起，为将电磁功能材料与智能设备向多样化、多功能化和智能化方向整合带来了无限的活力。提出了从概念设计到宏观材料构建的完整剪裁策略框架，为电磁功能材料的实际应用奠定了基础。我们坚信，石墨烯基材料在电子信息、智能器件、航空航天、能源等高科技领域有着极其光明的前景和巨大的实用潜力。
论文信息
论文题目：A Review on Graphene-Based Electromagnetic Functional Materials: Electromagnetic Wave Shielding and Absorption
通讯作者：Weiwei Gao，高超通讯单位：浙江大学高分子系小编有话说：本公众号推送内容仅作高分子能源领域科研人员学术交流使用，不用作任何商业活动
