En forskargrupp ledd av prof. Wang Junfeng från Hefei Institutes of Physical Science vid den kinesiska vetenskapsakademin har utvecklat ett bioinspirerat metall-organiskt ramverk (Bio-MOF) för att uppnå effektiv absorption av elektromagnetiska vågor.
Studien publicerades i Small .
Organiska metallstrukturer (MOF) anses vara en av de utmärkta föregångarna för material som absorberar elektromagnetiska vågor. Vanligtvis uppvisar MOF-härledda absorberande material unika fördelar i impedansmatchning och mikrovågsförlust på grund av deras utmärkta konduktivitet, magnetism, tillräckliga defektplatser och gränssnittsstruktur. Men för att uppnå effektiv absorption av elektromagnetiska vågor över ett brett frekvensområde måste flera utmaningar övervinnas samtidigt som lätthet och flexibilitet bibehålls.
I denna studie, med hjälp av biomineraliserat bovint serumalbumin (BSA)-protein som mall, kontrollerade forskargruppen framgångsrikt kristallstrukturen hos Mil-100, en typ av Fe-baserat MOF-material.
Detta ledde till utvecklingen av ett unikt biologiskt MOF-material kallat BSA@Mil-100, som uppvisade en hierarkisk självmonterad struktur som sträckte sig från nano- till mikrometerskalan och uppvisade anmärkningsvärda egenskaper för mikrovågsabsorption (MA).
"Jämfört med konventionella Mil-100 visade BSA@Mil-100 betydande förbättringar i sin förmåga att absorbera mikrovågor", säger Sajid ur Rehman, första författare till studien.
Forskningsresultaten visade att vid ett superhögt frekvensområde på 8,85 GHz, uppnådde BSA@Mil-100 anmärkningsvärt förbättrad mikrovågsabsorptionsprestanda. Den nådde en absorptionsnivå på -58 dB och en bredbandsbredd på 6,79 GHz.
Detta tillvägagångssätt representerar en lovande gräns för utformningen av högpresterande mikrovågsabsorptionsmaterial, enligt teamet.
Mer information: Sajid ur Rehman et al, Hierarchical-Bioinspired MOFs Enhanced Electromagnetic Wave Absorption, Small (2023). DOI:10.1002/smll.202306466
Journalinformation: Liten
Tillhandahålls av Chinese Academy of Sciences
