孙涛垒教授团队在JMST上发表多维异质结构复合吸波材料最新研究成果

近日，武汉理工大学神经退行性疾病纳米医药湖北省重点实验室孙涛垒教授团队在材料科学领域顶级期刊《Journal of Materials Science & Technology》（IF:14.3,中科院一区top 期刊）上发表最新研究成果，提出了一种基于多维异质结构的协同吸波机制，为开发宽带电磁波吸收材料提供了理论和技术支持。该研究通过精确调控纳米复合材料阻抗匹配与损耗能力的平衡，首次引入了高性能的低成本碳纳米管复合导电剂(CNTCs)，解决了高性能与低成本难以兼顾的行业难题。

随着电子设备与无线通信技术的普及，电磁污染与防护问题日益凸显，开发高性能、宽频带的电磁波吸收材料至关重要。为解决传统吸波材料性能单一、成本高昂的问题，本研究旨在设计并制备一种兼具超薄厚度、宽频带吸收特性且成本低廉的新型复合吸波材料。

研究团队创新性地采用多维杂化策略，首次将零维磁性Fe3O4纳米颗粒、一维低成本碳纳米管复合导电剂(CNTCs)与二维NiCoCu层状双金属氢氧化物进行结构化复合，并通过简易的水热法构建了三维多孔异质结构Fe3O4/CNTCs/NiCoCu-LDH复合材料。

优化后的材料展现出卓越的吸波性能：在1.93毫米的超薄厚度下，于16.53 GHz处取得-57.99 dB的最小反射损耗；在2.30毫米厚度时，有效吸收带宽高达5.82 GHz，覆盖整个Ku波段。雷达散射截面仿真验证其可实现超过8.72 dB·m²的减缩，且材料成本比传统方法降低逾90%。

材料的性能、制备优势与吸波机理展示

通讯作者高冠斌教授指出：“本研究的创新性在于首次将低成本CNTCs应用于吸波领域，并通过多维材料协同与结构设计成功解决了高性能与低成本难以兼顾的行业难题。该工作为设计下一代超薄、宽带、低成本的新型吸波材料提供了全新的思路与可行的技术路径，对电磁防护与隐身技术领域具有重要推动意义。”该成果已通过与多种同类吸波材料相互比较验证，下一步将探索其在大规模生产领域的应用。

神经退行性疾病纳米医药湖北省重点实验室的硕士生万权为该论文的第一作者，高冠斌教授为通讯作者。本研究获国家自然科学基金项目（52273110, 52372271）、国家高层次人才特殊支持计划和湖北省青年拔尖人才计划支持。

文章信息：Quan Wan, Bin Zhang, Liangchong Yu, Taolei Sun, Guanbin Gao*. Synergistic 0D/1D/2D engineering of Fe3O4/CNTCs/NiCoCu-LDH heterostructures for enhanced ultrathin broadband electromagnetic wave absorption, J. Mater. Sci. Technol.  (2025).

文章链接: https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.jmst.2025.10.045.

这项研究为设计新型多维纳米复合吸波材料提供了全新思路，标志着复合材料在电磁波吸收领域迈出重要一步。随着后续规模化生产研究的推进，这一发现或将为新型微波吸收材料的问世带来新的突破。