隐身材料新突破！科学家在Fe-MOF材料中发现微波吸收新机制

Fe-MOF中的微波反射损耗（RL）机制示意图

在各种电子设备中，要想减少电子元件之间的电磁干扰，并帮助飞机、船舶和其他军事设备逃过雷达的监测，都要依赖于一种特殊的材料——吸波材料，它能吸收雷达波，使反射波减弱甚至不反射雷达波，从而达到隐身的目的。而就在近日，科学界传来令人振奋的消息，研究人员首次表明，铁基——金属有机骨架（MOF）具有优异的微波吸收特性。

金属有机骨架，简称MOFs，是由有机配体和金属离子或团簇通过配位键自组装形成的多孔复合材料。它特殊的三维网络结构使其具有了极大的比表面积和孔隙率，从而在氢气存储、气体吸附与分离、传感器、药物缓释、催化反应等领域都有着重要的应用。

负责该项研究的Xiaobo Chen教授表示：“我们首次证明，铁基金属有机骨架（或称Fe-MOF）具有优异的微波吸收性能。”

许多年来，从碳材料到导电聚合物，再到不同种类的金属氧化物和复合材料，科学家们一直致力于材料微波吸收特性的研究中。但近日由美国密苏里大学、上海硅酸盐研究所、三峡大学、北京大学以及长春光学精密机械研究所等组成的研究团队认为，他们在MOF材料中发现了一种新的微波干涉机制。

当科学家们将电磁波发射到Fe-MOF材料上时，其表现出极大的反射损耗（可达到-54.2dB），这表示其微波吸收效率超过了99.999％。且实验表明，微波吸收的最佳层厚度约为2.65毫米，如果超过该厚度，则屏蔽雷达探测的微波频率范围将大幅减少。研究人员的观察结果表明，与其他微波吸收材料不同的是，Fe-MOF材料优异的微波吸收特性是来自于材料固有的电性能，而不是磁驰豫现象。研究人员认为，Fe-MOF材料内部极性基团的旋转，是导致其具有优异微波吸收特性的一个重要原因。

Chen 表示：“这项工作为MOF材料开辟了一个新的应用领域，同时也为微波吸收材料的构筑提供了一个新的思路，甚至未来MOF会取代其他的吸波材料。”

他还指出，Fe-MOF材料不仅环境相容性很好，且生产成本低廉，仅用刷涂或辊涂的简单工艺便能使物体躲过雷达的探测。


原文来自：materialstoday，原文题目：Metal-organic framework absorbs microwaves，由材料科技在线团队翻译整理。