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液態(tài)金屬基吸波材料研究取得進(jìn)展

文章來源：全球新材料網(wǎng) 更新時(shí)間：2025-09-17 14:44:15

中國科學(xué)院青海鹽湖研究所研究員劉虎團(tuán)隊(duì)聯(lián)合西北工業(yè)大學(xué)教授吳宏景團(tuán)隊(duì)，在液態(tài)金屬基吸波材料領(lǐng)域取得進(jìn)展。

　　在電磁污染日益加劇與高端電子設(shè)備快速發(fā)展的時(shí)代背景下，高性能電磁波吸收材料已成為保障信息設(shè)備可靠運(yùn)行的關(guān)鍵屏障。研究消納鹽湖中多元金屬資源，發(fā)展基于液態(tài)金屬驅(qū)動的低還原電位金屬離子錨定復(fù)合吸波材料，在我國新一代電磁防護(hù)材料體系與智能裝備抗干擾技術(shù)中高值利用鹽湖資源，可助力世界鹽湖產(chǎn)業(yè)基地與國家清潔能源高地的建設(shè)。盡管液態(tài)金屬基材料因優(yōu)異的界面極化能力和可調(diào)介電性能而備受關(guān)注，但其對低還原電位離子錨定效率低、熱力學(xué)驅(qū)動力不足及副反應(yīng)難以抑制等問題，始終是制約其高性能化與功能定制化的關(guān)鍵瓶頸。

　　研究團(tuán)隊(duì)從界面電子調(diào)控的微觀機(jī)制層面為解決低還原電位金屬離子錨定難題提供了創(chuàng)新路徑。研究通過引入摩擦輔助液態(tài)金屬策略，突破傳統(tǒng)電化學(xué)勢壘限制，實(shí)現(xiàn)了對Zn2+、A3+、Cr3+等難還原離子的高效捕獲與穩(wěn)定錨定，并構(gòu)建出具有豐富異質(zhì)界面和梯度極化特性的液態(tài)金屬基復(fù)合吸波材料。該工作系統(tǒng)揭示了液態(tài)金屬在摩擦過程中產(chǎn)生的高能局域電場與自由電子云對離子還原動力學(xué)的促進(jìn)機(jī)制，提出了“摩擦-電子供體-界面錨定”協(xié)同作用新范式，為設(shè)計(jì)兼具寬頻吸收、強(qiáng)衰減能力和輕質(zhì)特性的下一代鹽湖基吸波材料提供了普適性策略。

　　相關(guān)研究成果以Friction-Assisted Liquid Metal-Driven Anchoring of Low Redox Potential Metal Ions for Enhanced Electromagnetic Wave Absorption為題，發(fā)表在《先進(jìn)科學(xué)》（Advanced Science）上。研究工作得到中國科學(xué)院有關(guān)項(xiàng)目、青海省“昆侖英才”行動計(jì)劃等的支持。

液態(tài)金屬基吸波材料的制備及電磁損耗機(jī)理示意圖

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