近日，受自然界北極熊毛發卓越保溫性能及其獨特中空結構的啟發，西南交通大學材料科學與工程學院電磁功能材料團隊提出了一種創新的“自由空間工程”策略。研究通過多軸濕法紡絲和定向干燥技術，成功制備了兩種具有可編程微納結構的石墨烯基纖維：中空纖維與氣凝膠纖維。相關成果發表于《先進功能材料》。
研究發現，中空纖維猶如微型的“諧振腔”，能將特定頻段的電磁波禁錮其中并消耗殆盡，表現出極強的針對性吸收；而氣凝膠纖維則擁有浩瀚的三維多孔網絡，像一座“電磁波迷宮”，通過無數界面使電磁波被反復散射和耗散，從而實現超寬頻吸收。研究結果顯示，這些纖維織物在保持超薄厚度（最低可達2.0毫米）和極輕面密度的同時，實現了優異的綜合性能：有效吸收帶寬最高達8.6 GHz，最低反射損耗低至-59.1 dB（意味著超過99.999%的電磁能量被吸收）。
該研究為設計高性能、多功能微波吸收建立了一個系統性框架。面向未來，自由空間工程范式在開發自適應超構紡織品方面展現出巨大潛力，這類材料能夠適用于可穿戴電子設備、無人系統及軟體機器人等領域。除電磁隱身外，材料集成的光熱功能為智能熱管理與催化應用開辟了前景廣闊的途徑。
相關論文信息：https://doi.org/10.1002/adfm.202530666