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2020-07-21
5G技术的发展将带来更可靠和更低延时的信息交互，人机沟通将更为流畅与便捷，物联网也将在日常生活、工业生产以及智慧城市的构建中发挥更为重要的作用。与此同时，通讯技术的革新也会让周围的电磁环境变得更为复杂，这对电磁防护材料，特别是对可见光透明的电磁防护材料提出了更高的要求。而5G向具有更大带宽、更高传输速度的毫米波技术发展的趋势，对现有透明电磁防护材料体系在防护带宽、工作波段、可见光透过率和电磁屏蔽效能等方面提出了更高要求和更大挑战。
针对这一问题，中国科学院宁波材料技术与工程研究所柔性光电材料研究团队在前期超薄金属研究基础上，通过材料优化与结构设计创新，同时引入了光学减反和法布里-珀罗干涉这两种机制，如图1所示，在可见光波段获得了与衬底材料相接近的约为90%的峰值透过率，在10-40GHz的超宽频域范围内达到了60dB左右的电磁屏蔽效能。当前团队正致力进一步提升其关键技术指标，同时开展该材料的中试制备。完成了从100mm×100mm的实验室小样至幅宽为600mm的中试技术验证，如图2所示，现已具备小批量供货能力，其有效性及稳定性也已在射频器件应用中得到了证实。
图1 可实现可见光550纳米波长透过率接近90%和10-40GHz频段电磁屏蔽效能达到60dB的透明电磁防护材料
图2 (a) 实验室制备的100mm×100mm小样和 (b) 幅宽600mm的柔性透明电磁防护材料中试样品
以上工作主要学术成果近期以“Record-high transparent electromagnetic interference shielding achieved by simultaneous microwave Fabry–Pérot interference and optical antireflection”为题发表在ACS Applied Materials & Interfaces期刊上 (ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, 12, 26659-26669. ），并受到了该杂志社官推，推文中评价该工作为“宽带透明电磁防护材料领域的突破（Breakthrough on transparent broadband electromagnetic interference shielding materials!）”。该工作得到“十三五”装备预研领域基金重点项目、国家自然科学基金面上项目等项目的大力支持，也得到了合作单位国防科学技术大学在电磁兼容性测试方面的技术支持。
原文链接：https://dx.doi.org/10.1021/acsami.0c05334
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