還原氧化石墨烯（rGO）海綿在高頻范圍內(nèi)表現(xiàn)出優(yōu)異的電磁吸收(MA)性能。然而，在良好的界面阻抗匹配和強介電損耗之間很難取得平衡，因此在低頻(2-4千兆赫)下實現(xiàn)理想的MA性能仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)。這里，報道了基于不同單元形狀的rGO海綿的MA超材料。通過實驗和仿真探討了單元形狀與MA的關(guān)系。結(jié)果表明，平截錐體金字塔超材料表現(xiàn)出超寬帶MA；在2.4~4 0 GHz范圍內(nèi)具有合適的電磁波吸收（反射損耗小于−10 dB）。在2~40 GHz頻段，平均吸收強度為−22.9 dB。強吸收帶寬可達(dá)32 GHz，吸收率達(dá)99%（−20 dB）。重要的是，即使入射角從5°增加到40 °,反射損耗也沒有明顯變化。這些都有助于良好的阻抗匹配和強大的介電損耗。這些輕質(zhì)平截錐體金字塔超材料在寬帶電磁防護(hù)方面顯示出巨大的應(yīng)用前景。
Figure 1. 石墨烯（rGO）海綿合成過程示意圖。
Figure 2. 不同形狀GS的a、b)照片和c)掃描電鏡圖像。
Figure 3．GO和rGO海綿的性能。a)GO和rGO海綿的密度。b，c)GO和rGO海綿的BET表面積和孔徑分布。d)不同單元形狀的rGO海綿的拉曼光譜。e)C 1s XPS光譜和f)GO和rGO海綿的碳/氧原子比。
Figure 4．a(chǎn))用于RL測試的各種形狀GS超材料的照片。b)各種形狀GS超材料的RL實驗。c)當(dāng)入射角從10°增加到40°時GS-fp的RL實驗。d，e)與報道的碳基、碳/磁性超材料進(jìn)行MA性質(zhì)比較。
該研究工作由哈工大Yibin Li和北京理工大學(xué)Yixing Huang課題組于2021年發(fā)表在Adv. Funct. Mater.期刊上。原文：Achieving Super Broadband Electromagnetic Absorption by Optimizing Impedance Match of rGO Sponge Metamaterials。
轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號
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