韓國(guó)材料科學(xué)研究所（KIMS）崔俊鎮(zhèn)院長(zhǎng)領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院（KIST）金善俊博士與金宰宇博士團(tuán)隊(duì)，成功開(kāi)發(fā)出一種超薄復(fù)合薄膜。該薄膜將碳納米管（CNT）纖維與MXene納米片結(jié)合，形成類似“磚墻”的微觀結(jié)構(gòu)，同時(shí)具備電磁干擾（EMI）屏蔽、紅外（IR）隱身及高機(jī)械強(qiáng)度三大特性，有望應(yīng)用于航天、5G/6G通信及可穿戴電子設(shè)備。

隨著現(xiàn)代防御系統(tǒng)與先進(jìn)電子設(shè)備的發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)能同時(shí)抵御紅外探測(cè)與電磁威脅的輕量化柔性屏蔽材料需求日益增長(zhǎng)。傳統(tǒng)金屬屏蔽材料存在重量大、易腐蝕、柔韌性差等局限；碳納米管纖維雖輕且強(qiáng)度高、EMI屏蔽效果好，但難以組裝成大尺寸薄膜且紅外發(fā)射率較高；MXene紅外發(fā)射率低利于隱身，但機(jī)械強(qiáng)度與長(zhǎng)期穩(wěn)定性不足。單一材料難以兼顧上述性能，亟需新型復(fù)合材料突破瓶頸。

為克服上述限制，研究團(tuán)隊(duì)借鑒建筑中的“磚墻”架構(gòu)，將CNT纖維表面接枝氨基以促進(jìn)與MXene的結(jié)合。纖維連續(xù)通過(guò)MXene溶液并并排卷繞成膜。在該混合結(jié)構(gòu)中，排列整齊的CNT纖維充當(dāng)結(jié)構(gòu)性“磚塊”，MXene填充間隙并作為導(dǎo)電“砂漿”。此設(shè)計(jì)有效抑制了CNT纖維間的滑移，提升了薄膜整體機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)構(gòu)建了貫穿材料的連續(xù)導(dǎo)電通路，顯著增強(qiáng)電磁屏蔽效能。

盡管薄膜厚度僅為17.5微米（約為人發(fā)直徑的五分之一），其電磁屏蔽效能仍達(dá)到約90分貝（dB），在通信與雷達(dá)頻段可阻擋超過(guò)99.9999999%的入射電磁波。薄膜抗拉強(qiáng)度達(dá)1.02吉帕斯卡（GPa），機(jī)械性能媲美高強(qiáng)度鋼。此外，表面的MXene涂層降低了紅外輻射，使材料對(duì)熱成像等紅外探測(cè)系統(tǒng)更隱蔽。與傳統(tǒng)MXene薄膜相比，該復(fù)合膜在高溫高濕環(huán)境及反復(fù)機(jī)械形變下仍能保持性能穩(wěn)定。

憑借輕薄特性與多功能集成，該薄膜可用于提升戰(zhàn)斗機(jī)、無(wú)人機(jī)等系統(tǒng)及航空航天電子設(shè)備的生存能力。其柔性形態(tài)也適合作為5G/6G通信設(shè)備、可穿戴電子產(chǎn)品及下一代折疊或彎曲電子產(chǎn)品的電磁屏蔽材料。

該技術(shù)兼容連續(xù)化制造工藝，為未來(lái)大面積量產(chǎn)提供了路徑。目前研究團(tuán)隊(duì)已為核心技術(shù)申請(qǐng)專利，正推進(jìn)后續(xù)研究以聚焦大面積成膜工藝及實(shí)際器件集成。此外，作為核心技術(shù)之一的CNT纖維生產(chǎn)技術(shù)已有兩項(xiàng)技術(shù)轉(zhuǎn)讓正在推進(jìn)中。

首席研究員金泰勛博士表示：“該技術(shù)的核心在于像砌磚墻一樣組合不同特性的納米材料，保留各自優(yōu)勢(shì)并彌補(bǔ)短板。”他預(yù)期該多功能材料不僅將在未來(lái)系統(tǒng)與航天技術(shù)中發(fā)揮重要作用，也有望解決新一代通信設(shè)備與可穿戴電子產(chǎn)品的電磁干擾問(wèn)題。相關(guān)成果于2026年8月5日在線發(fā)表于復(fù)合材料領(lǐng)域國(guó)際期刊《Advanced Composites and Hybrid Materials》（影響因子15.5）。本研究獲韓國(guó)國(guó)家科學(xué)研究理事會(huì)（NST）及韓國(guó)國(guó)家研究基金會(huì)（NRF）資助。