近日，我校轻工科学与工程学院周建华教授课题组在胶原基碳气凝胶电磁波吸收领域取得重要进展。相关成果发表于《Nano-Micro Letters》(IF=36.3)和《Chemical Engineering Journal》(IF=13.2)上，主要研究成果如下：
自感知碳气凝胶集雷达-红外隐身、自感知、热管理、阻燃于一体
5G通信技术的飞速发展带来巨大社会进步的同时，也使得电磁波污染问题愈发突出，对公共健康和设备可靠性构成潜在威胁，因此高效电磁波吸收材料的研发备受关注。理想的吸波材料不仅要满足“薄、轻、宽、强”的核心要求，还需具备优异的力学性能、热管理、阻燃性及结构健康实时监测等多功能，以适配电子设备、航空航天等复杂应用场景。近年来，源自皮革工业废弃物的胶原纤维因其绿色环保、资源丰富、含氮量高等优势，成为制备碳气凝胶的理想原料。然而，传统胶原基碳气凝胶存在力学性能差、吸波机制单一等问题，难以满足复杂环境下的应用需求。
针对上述挑战，陕西科技大学周建华教授团队通过化学交联、原位生长、单向冷冻干燥和热解碳化的制备策略，成功制备了三维分级仿生蜂窝状多孔磁性NiFe@掺氮碳气凝胶（NFNCA）。在三维导电网络结构、磁性与介电多组分、丰富异质界面、多样化损耗路径及杂原子掺杂的协同作用下，NFNCA集成了雷达-红外隐身、结构完整性实时监测、热管理和阻燃等多功能特性。相关研究成果以“Self‑Sensing NiFe@N‑doped Carbon Aerogel: Integrating Excellent Radar Stealth, Inherent Structural Health Monitoring, Thermal Management, and Flame Retardancy”为题发表于国际顶级期刊《Nano-Micro Letters》(DOI: 10.1007/s40820-026-02128-5)上，博士研究生杜晓森为本文的第一作者，周建华教授为通讯作者。
仿生珊瑚状Ni/氮掺杂碳气凝胶用于高效微波衰减与热管理
团队以珊瑚生物形态为灵感，提出一种创新方法：以生物质胶原纤维为空间导向剂、分子模板及氮源，通过水诱导镍基金属有机框架（Ni-MOF）自组装，制备出仿生珊瑚状磁性Ni/氮掺杂碳气凝胶（NFCA）。该材料借助缺陷诱导偶极极化、蛋黄壳结构Ni/C纳米颗粒的界面极化，以及三维多孔网络与仿生珊瑚微纳结构带来的优异阻抗匹配，实现了高效电磁波吸收性能。同时，NFCA具有出色的雷达-红外隐身能力与热管理性能。这项研究为设计具有卓越电磁波吸收能力、雷达隐身性能和隔热特性的多功能材料提供了新思路。相关工作以“Biomimetic Coral-like Ni/N-doped Carbon Aerogel Derived from Self‑Assembly of MOF and Collagen Protofibril for High-efficiency Microwave Attenuation and Thermal Management”为题发表在国际期刊《Chemical Engineering Journal》（DOI: 10.1016/j.cej.2025.164054）上，博士研究生杜晓森为本文的第一作者，周建华教授与薛朝华教授为通讯作者。
原文链接：
https://doi.org/10.1007/s40820-026-02128-5
https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.164054
(核稿：刘国栋 编辑：刘倩）
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