近日，我院顾军渭教授团队在《Advanced Materials》期刊在线发表题为《Multi-Field Synergy for Orchestrating Filler Angles in Polyimide Aerogels with Switchable Electromagnetic Interference Shielding》的研究论文。

信息技术的飞速发展迫切需要开发实时环境响应型智能电磁屏蔽材料，目前基于机械应变重构导电网络的方法虽能实现屏蔽性能的动态响应，但仍受限于可调范围有限、稳定性不足及实用性欠缺等瓶颈。为解决上述问题，本文提出了一种电/磁场协同调控策略，通过调控外场方向精准调节还原氧化石墨烯（rGO）与镍纳米线（NiNWs）间的夹角角度，制得具有三维有序网络的rGO@NiNWs/聚酰亚胺复合气凝胶。得益于电/磁场协同调控策略，该气凝胶仅通过物理旋转即可实现屏蔽性能在宽动态范围内的可逆调节，精准实现了智能电磁“开/关”特性。此外，该结构显著优化了填料搭接效率与界面极化效应。当rGO@NiNWs质量分数为80 wt%且两相夹角为90^o时，该复合气凝胶在吉赫兹和太赫兹频段均展现出优异的超宽频电磁屏蔽性能，其中太赫兹频段的平均屏蔽性能高达85 dB，并在极端环境下仍保持良好的环境稳定性。通过有限元模拟进一步揭示了rGO@NiNWs空间构型对屏蔽性能的影响机制及其智能响应原理。本研究为发展下一代智能电磁防护材料的发展提供了新思路，并在航空航天与可穿戴设备等领域展现出广阔应用前景。

学院2024级博士研究生柳岸为论文的第一作者，张雅莉副教授和顾军渭教授为论文的共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金青年学生基础研究项目（博士研究生）、国家自然科学基金联合基金重点项目、陕西省科技创新团队支撑计划、博士后创新人才支持计划、西北工业大学博士论文创新基金等的资助支持。

论文信息：

An Liu, Yali Zhang*, Xingshen Xu, Jie Kong and Junwei Gu*. Multi-Field Synergy for Orchestrating Filler Angles in Polyimide Aerogels with Switchable Electromagnetic Interference Shielding. Advanced Materials, 2026, 10.1002/adma.73267.

论文链接：

https://doi.org/10.1002/adma.73267

图文简介：

图1 rGO@NiNWs及rGO@NiNWs-90^o/PI气凝胶的设计原理与制备策略

图2 rGO@NiNWs及rGO@NiNWs/PI气凝胶的结构表征

图3 rGO@NiNWs-X^o/PI气凝胶的电导率、电磁屏蔽性能及机理

图4 取向rGO诱导的rGO@NiNWs-90^o/PI气凝胶的“开/关”智能电磁屏蔽响应性能

图5 rGO@NiNWs-90^o/PI气凝胶的环境稳定性与宽频电磁屏蔽性能

图文/郑聪、柳岸

审核/陈凯杰