韩国蔚山科学技术大学与首尔国立大学的联合研究团队近日取得重大科研突破,成功开发出新型氮取代MXene二维材料。这项研究成果已发表于国际权威期刊《先进材料》,标志着二维材料领域的重要进展,为电磁屏蔽技术带来新的发展机遇。
MXene材料作为一类新兴的二维纳米材料,由金属原子和碳/氮原子交替排列组成。与传统金属屏蔽材料相比,MXene具有超薄、轻质、耐腐蚀等显著优势。研究团队通过创新性的合成工艺,成功实现了氮原子对碳原子的部分取代,克服了长期以来在该领域的技术难题。
"这项突破使我们能够精确调控材料的电磁特性,"项目负责人Soon-Yong Kwon教授介绍道。"氮取代MXene展现出前所未有的性能表现,为下一代电子设备的发展奠定了基础。"实验数据显示,新材料厚度仅为5-10微米,相当于人类头发直径的十分之一,却实现了35,000 S/cm的创纪录电导率。
研究团队开发的合成工艺具有高度可控性,能够实现0%到近100%的氮取代度精确调节。这种可调性使得材料可以根据不同应用场景的需求进行优化,在电磁波反射和吸收之间取得最佳平衡。Gun-Do Lee教授补充说:"我们的方法确保了材料在保持单晶结构的同时不引入杂质,这对实际应用至关重要。"
该研究成果在多个领域展现出广阔应用前景。在移动通信方面,新材料可用于开发更轻薄高效的5G设备屏蔽组件;在航空航天领域,其轻量化特性可显著降低飞行器重量;在汽车电子系统中,则能提供更可靠的电磁防护。研究团队预计,这项技术将在未来3-5年内实现产业化应用。
更多信息: Ju‐Hyoung Han 等人,《用于宽带电磁干扰屏蔽的超高导电 MXene 薄膜》,《先进材料》(2025)。期刊信息: 先进材料














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