近日，中國科學院深圳先進技術研究院的孫榮等研究人員提出了一種簡單的一步熱處理策略，用於製備輕質銀/還原氧化石墨烯包覆碳化三聚氰胺（CMF/rGO/Ag）泡棉材料。此碳化複合三聚氰胺泡棉材料具有優異的機械性質和電磁屏蔽效果（EMI SE）。
5G通訊和智慧型手機的興起，加劇了電磁幹擾問題。
嚴重的電磁幹擾會造成資料遺失、系統故障，甚至危害人體健康。
開發具有超低密度、良好機械柔韌性的高性能電磁幹擾屏蔽材料是抑制有害電磁波污染或輻射的有效途徑。
對於傳統金屬材料而言，提高導電性一直是實現高性能屏蔽材料的首要策略。
此外，據報道石墨烯、碳奈米管和MXene等新型奈米材料也具有較高的EMI屏蔽性能。
由於奈米材料的製造過程高度靈活，這些材料被加工成泡沫或薄膜形式，用於EMI屏蔽。與泡沫形式的奈米材料相比，緻密薄膜表現出更高的導電性。
高導電性可以透過強烈反射入射電磁波直接產生高EMI SE。
例如，高導電金屬的電磁波反射係數通常超過90％，這意味著90％的入射電磁波將被反射到自由空間。
反射的電磁波還會造成嚴重的二次電磁輻射污染。獲得具有低電磁波反射係數的高性能EMI屏蔽材料仍然是一項挑戰。
泡沫型屏蔽材料由多孔結構構成。由於其重量輕、機械壓縮性好、EMI屏蔽性能可調，在取代傳統剛性金屬屏蔽材料方面具有巨大潛力。
尤其是多孔結構使得泡沫型屏蔽材料對入射的電磁波產生明顯的多次反射，使泡沫具有吸收衰減電磁波的作用。據報導，多孔結構將增強MXene對電磁波的吸收。
與固體材料相比，多孔結構具有更好的電磁波阻抗匹配能力，可以使入射的電磁波進入屏蔽泡沫的內部結構。因此，低反射係數、高吸收係數的EMI屏蔽材料應具有良好的阻抗匹配（低反射）和高的多次反射。例如，製備了層狀結構、多層結構和各向同性結構，具有較高的EMI SE和吸收係數。一般來說，結構複雜、零件多，常涉及多步驟加工，機械柔性較差。
以物理噴塗法製備鍍銀聚醯亞胺泡沫，其密度為23kg/m3。採用化學沉積法製備鍍銀三聚氰胺泡沫。所製備的鍍銀三聚氰胺泡沫的EMI高SE為90dB，銀含量為63.5wt％。此外，也提出了一種銅/鎳塗覆聚甲基丙烯酰亞胺混合泡沫和金奈米粒子塗覆聚合物基奈米纖維電磁幹擾屏蔽化學鍍方法。
但由於剛性金屬與柔性框架之間固有的界面失配，導致採用電鍍、化學鍍和物理噴塗等方法製備的金屬泡沫屏蔽材料力學性能較差。增強金屬顆粒與柔性泡沫骨架之間的連接、實現具有優異力學性能的金屬泡沫屏蔽材料仍充滿挑戰。
在本研究中，作者提出了一種簡單的一步熱處理策略，製備了輕質銀/還原氧化石墨烯包覆碳化三聚氰胺（CMF/rGO/Ag）複合泡沫材料，該材料具有優異的機械性能和優異的EMI屏蔽效果（EMI SE）。由於複合框架和銀之間的界面增強，CMF/rGO/Ag泡沫在1000次加載-卸載壓縮測試循環後表現出優異的結構穩定性。此外，在密度僅為 50.6 mg cm16 g-2 和 1 vol% 的超低 Ag 含量下，泡沫的 EMI SE 達到了 0.09 dB。
有趣的是，多孔框架和多界面的協同作用導致 CMF/rGO/Ag 泡沫具有異常高的吸收係數（超過 0.5）。透過有限元素分析（FEA）進一步研究了CMF/rGO/Ag泡沫的高吸收係數屏蔽機制。 CMF/rGO/Ag泡棉優異的近場EMI屏蔽性能表明，低密度、強度高的CMF/rGO/Ag泡棉作為電子封裝的EMI屏蔽材料具有很大的優勢和廣闊的應用前景。