近日，化学与分子科学学院龚春红教授团队在电磁波吸收领域取得新进展，系列研究成果分别发表在《Advanced Functional Materials》《Journal of Materials Science & Technology》《Chemical Engineering Journal》等国际期刊，并获授权国家发明专利（CN 116854479 B）。
微波吸收材料是电磁干扰防护和隐身技术的关键。然而，在高温或变温环境中，材料的阻抗匹配与介电损耗性能对温度的依赖性差异，使得在宽温度范围内满足吸波性能的需求变得困难。为解决这一挑战，龚春红教授团队基于超复合材料设计策略，提出了一种多尺度功能单元优化方案，显著提升了材料的吸波性能。研究揭示了在变温条件下，介电响应特征与微波吸收性能之间的构效关系，为开发高性能宽温域吸波材料提供了有效的解决方案。
微观与介观设计上，利用离子液体与氧化石墨烯（GO）之间的阳离子-π相互作用及静电相互作用，调控石墨烯纳米片的交联程度和微观形貌；构筑亚波长尺度离散分布吸波单元，利用其抗反射特性，有效降低吸波材料对温度变化的敏感性，使其在273K至473K的宽温度范围内保持稳定的介电性能和优良的吸波性能（Chemical Engineering Journal ）。
宏观结构优化方面，利用超材料结构设计“稀释”材料的等效介电常数，降低其对温度变化的敏感性。分别研究了吸波单元的电磁参数、尺寸及间距等结构参数对超材料等效电磁特性、电场与磁场分布以及功率损耗情况的影响，在此基础上制备具有优异性能的超复合材料。该研究为突破材料本征性能的限制，宽温域范围内调控电磁波的吸收性能提供了更多设计自由度（Journal of Materials Science & Technology）。
在上述研究基础上，研究团队系统总结了微波吸收材料的多尺度结构设计和优化策略，探讨了不同环境温度条件下吸波材料介电性能及其对不同频率电磁波的响应行为，揭示了高温条件下介电响应特征与微波吸收机理之间的关系，为高温吸波材料的理性设计提供了理论指导和方法借鉴（Advanced Functional Materials）。
论文链接：
https://doi.org/10.1002/adfm.202423897
https://doi.org/10.1016/j.jmst.2024.04.011
https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.159118
龚春红，教授，博士生导师，河南省特聘教授，中国材料研究学会超材料分会理事会理事，中国电子材料行业协会电磁防护分会理事会理事，中国复合材料学会电磁复合材料分会委员，中国材料研究学会智能传感功能材料与器件分会委员会委员，河南省高等学校青年骨干教师，河南省涂料行业协会专家委员会委员。主要从事纳米材料的结构设计、宏量制备及其在能量转化与宽温域电磁防护材料领域的应用研究，主持国家自然科学基金项目4项、各种省级项目及企业合作项目多项。近年来，在Advanced Functional Materials, Nano-Micro Letters, Chemical Engineering Journal, J. Mater. Sci. Technol., Nano Research, J. Mater. Chem., Composites Part B, Materials Today Physics, Appl. Phys. Lett.等期刊上发表SCI收录论文50余篇；指导本科生团队获得国家级，省级大学生创新项目10余项；获“河南省优秀博士论文奖”，“河南大学师德先进个人”奖励，2019-2023年度连续获得河南省涂料行业协会“河南省涂料行业发展推动者”、“行业工作先进人物”、“行业优秀科技工作者”等荣誉称号。
