近日，材料學院馬明國教授團隊在3D 打印電磁屏蔽氣凝膠領域取得新進展，在《Chemical Engineering Journal》（中國科學院一區，影響因子13.4）以“3D-Printed MXene-Based Gradient Framework for Enhanced Anti-Reflection Performance and Excellent Electromagnetic Interference Shielding with Multi-Scene Adaptability”為題發表論文。
電磁干擾屏蔽技術基于特定材料或結構來阻擋、吸收或反射外部電磁波，可以有效防止電磁干擾，保護設備和人體健康。傳統的屏蔽策略主要依靠選擇高導電性的材料來實現高電磁屏蔽效果，導致電磁波高反射率和嚴重的二次電磁輻射污染。因此，開展低反射率的吸收導向屏蔽材料仍然存在挑戰。基于此，本研究通過直接墨水書寫3D 打印技術制造了一種集成梯度導電和多孔的 MXene 沉積物/纖維素納米纖維/聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸氣凝膠框架，實現了高電磁屏蔽效果和超低反射屏蔽效率。氣凝膠框架頂部（導電率相對較低且孔隙較大）為阻抗匹配的吸收層作為初始屏蔽層，入射波可以很容易地進入內部，減少反射；氣凝膠框架底部（電導率相對較高且孔隙較小）為阻抗失配的反射層，電磁波經過多次界面反射和吸收，從而產生特殊的“吸收-反射-再吸收”界面。
材料學院博士生陳蕾為第一作者，馬明國教授為責任作者，北京林業大學為第一完成單位。本研究獲得了國家自然科學基金（22478036）以及北京市科技新星計劃交叉合作課題（20230484431）等項目資助。
