目前，智能手机、笔记本电脑、可穿戴技术和通信设备等各种人工智能设备的日益普及，对高性能电磁干扰(EMI)屏蔽材料产生了迫切的需求，以应对电磁干扰的挑战并确保电磁兼容性。传统的屏蔽材料与技术，例如使用铜或铝板等材料制成的金属屏蔽层以及金属外壳，存在高密度、刚性、易腐蚀和低机械强度等局限性。导电织物材料因其固有的柔韧性、轻质性和相对较低的成本，已成为一种有前景的替代屏蔽解决方案。

近日，中国科学院新疆理化技术研究所研究人员通过化学镀铜法在三维结构的玻璃纤维织物(GFF)上实现了高均匀性、高质量的铜纳米颗粒沉积，成功制备了用于EMI屏蔽的新材料。作为基材的GFF具有高抗拉强度、耐热性、耐火性、耐久性和低密度等优点。研究人员系统地研究了化学镀温度(20-60°C)对Cu化学镀的GFF的形貌、导电性和EMI屏蔽效能(SE)的影响。实验结果表明，最佳化学沉积温度为50°C，在此温度下，获得了密度为3.23 g/cm³、最大导电率为6.41 x 10⁵ S/m、总屏蔽效能(SE_T)为74.59 dB的致密均匀的铜涂层。材料增强的屏蔽效能归因于在最佳沉积温度下实现的增加的铜厚度、改善的表面覆盖率、增强的结晶度和强大的界面相互作用。此外，Cu沉积的GFF表现出增强的热稳定性，在900°C时保留了99.6%的质量。值得注意的是，本研究所用的化学镀铜方法为生产高性能EMI屏蔽材料提供了一条高效且可扩展的途径。由此产生的镀铜GFF有望在电子产品、通信系统、智能纺织品、高辐射环境中的防护服等领域中得到广泛应用，为传统的金属屏蔽层提供了一种重要的替代方案。

相关研究成果近期发表在《材料科学与工程杂志B》（Journal of Materials Science & Engineering B）上，新疆理化所是唯一通讯单位，助理研究员Parkash Anand (帕卡斯.阿南德) 为第一作者，分离材料与技术团队的阿卜杜克热木·喀迪尔研究员和马鹏程研究员为通讯作者。该研究得到了新疆维吾尔自治区天池博士计划、新疆维吾尔自治区自然科学基金、新疆维吾尔自治区天山英才人才培养计划、中国科学院“西部之光”项目等项目的资助。

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图1. 化学镀铜的GFF材料制备工艺流程图。