瑞士联邦材料科学与技术研究所的研究人员正致力于改进用于卫星及柔性电子产品的多层复合材料。这类材料通常由多层聚合物薄膜涂覆金属层构成，在航天领域常被用作保护电子设备的超绝缘层，在地面亦有救生毯等用途。

Empa材料力学与纳米结构实验室的研究员芭芭拉·普茨指出：“对于近地轨道卫星而言，向阳面和背阳面之间的温差约为200度。当卫星飞入地球阴影区或飞出阴影区返回向阳面时，也会出现类似的温差——这种情况每天发生16次。不过，电子设备在室温下工作效果最佳。” 由于该材料直接暴露于太空，其自身必须耐受极端环境。

研究团队重点探索了金属层与聚合物基底之间仅几纳米厚的中间界面层的作用。普茨解释：“这是因为在涂覆过程中，聚合物和铝的界面处会形成一层仅有几纳米厚的中间层。” 为深入理解其影响，研究人员构建了一个由聚酰亚胺薄膜与铝涂层组成的模型系统，并专门制备了5纳米厚的氧化铝中间层。

该研究的成果已发表于《ACS应用材料与界面》与《先进功能材料》期刊。博士生乔安娜·比洛夫表示：“我们使用的材料组合与用于太空应用的材料相同，例如欧洲水星探测器BepiColombo或NASA詹姆斯·韦伯太空望远镜的遮阳罩。不同之处在于，在这些应用中，薄薄的中间层是自然形成的，而我们则是专门制造的，这使我们能够能够调整其性能。”

测试表明，人工引入的中间层提升了材料的弹性、抗裂性与抗剥落性。研究团队下一步计划改变中间层厚度并拓展至其他聚合物基底。普茨认为：“我们预计，我们研制的这种人工中间层将使在其他聚合物上构建多层体系成为可能，而此前由于涂层附着力差，这种体系的构建是不可能实现的。”

除了卫星隔热应用，该研究也为柔性电子领域带来潜力。普茨与比洛夫指出，通过优化此类薄中间层，有望促进可折叠设备、智能纺织品及柔性医疗传感器等产品的开发。

更多信息： 作者Johanna Byloff 等人，标题《用于构建稳健金属-聚合物界面的原子层沉积中间层》，发表于ACS 应用材料与界面(2025)。作者Johanna Byloff 等人，标题《从力学到电子学：ALD 中间层对金属-氧化物双层膜多轴电机械行为的影响》，发表于《先进功能材料》 (2025)。期刊信息： ACS应用材料与界面 ， 先进功能材料