多层结构PPy/石墨烯复合丝织物，用于电磁干扰屏蔽

摘要：智能可穿戴服装的电磁波辐射对人体危害严重。然而，短工艺、低能耗的可穿戴服装仍面临阻碍电磁干扰屏蔽技术广泛应用的挑战。本文，河南工程学院Jiliang Cao等研究人员在《POLYMER COMPOSITES》期刊发表名为“Multilayer-Structur

1成果简介

智能可穿戴服装的电磁波辐射对人体危害严重。然而，短工艺、低能耗的可穿戴服装仍面临阻碍电磁干扰屏蔽技术广泛应用的挑战。本文，河南工程学院Jiliang Cao等研究人员在《POLYMER COMPOSITES》期刊发表名为“Multilayer-Structured Polypyrrole/Reduced Graphene Oxide Composite Silk Fabric Based on Self-Assembly Method for Electromagnetic Interference Shielding”的论文，研究通过简便的自组装工艺，成功开发出一种氧化石墨烯与吡咯复合丝绸织物（PPy-rGO-SF）。

该织物凭借氧化石墨烯（rGO）与聚吡咯（PPy）的协同增强效应，展现出0.141 kΩ/cm的优异电导率及90%的卓越电磁干扰屏蔽效率。该电磁屏蔽织物还展现出优异的稳定性，经30次机械变形循环测试后仍保持90%的屏蔽效能。这些成果为智能可穿戴服装与电磁屏蔽产品的开发提供了重要潜力。

2图文导读

图1、Preparation of EMI SE fabric.

图2、Effects of different conductive monomers (rGO/PPy) on fabric resistance and EMI SE. (a) SEM image, (b) surface resistance, and (c) EMI SE effectiveness of PPy-SF. (d) SEM image, (e) surface resistance, and (f) EMI SE effectiveness of rGO-SF.

图3、The influence of different assembly methods on fabric resistance and EMI SE. (a) SEM, (b) fabric resistance, (c) EMI SE of rGO-PPy-SF. (d) SEM, (e) fabric resistance, (f) EMI SE of PPy-rGO-SF. (g) SEM, (h) fabric resistance, (i) EMI SE of PPy-rGO-SF. (j) The principle of EMI for fabrics.

图4、(a) Raman spectrum of self-assembled silk fabric. (b) The self-assembly mechanism of PPy-rGO-SF.

图5、Resistance changes before and after stretching (a), folding (b), and curling (c) of the fabric. (d) The change in EMI SE before and after deformation. (e) The distribution of the bonding between the internal fibers of the fabric and rGO, PPy.

3小结

综上所述，本文报道了一种具有多层结构的PPy-rGO-SF复合材料用于电磁屏蔽，其中外层为聚吡咯（PPy），中层为还原氧化石墨烯（rGO），内层为蚕丝纤维。通过简便的逐层自组装工艺，所得织物可广泛应用于智能可穿戴服装。经多种工艺对比验证，外层PPy涂层能实现最佳电磁干扰屏蔽效果。实验结果表明，该材料不仅具有0.141 kΩ/cm的优良导电性，还具备90%的电磁干扰屏蔽效率。该PPy-rGO-SF复合材料还具有优异的稳定性，经30次反复拉伸、折叠和卷曲后仍能保持90%的电磁干扰屏蔽效率。这些发现为丝绸的高附加值利用及智能可穿戴服装在电磁屏蔽领域的实际应用提供了创新途径。

文献：