电磁干扰屏蔽材料具有优异的电磁屏蔽效率、轻质性能和优异的力学性能，对现代社会具有重要意义，但要在一种材料上同时实现这些性能仍然是一个挑战。

有鉴于此，中国科学技术大学的俞书宏院士等人，报道了一种可持续的仿生双网络结构材料，具有优异的比强度(146 MPa g^-1cm³)，以及来自纤维素纳米纤维(CNF)和CNTs(CNTs)的显著EMI SE(100 dB)，无论是对典型的金属材料还是已报道的高分子复合材料都表现出了卓越的性能。

本文要点

1）CNF被认为是一种很有前途的高性能，高结晶度的全天然纳米纤维，并且可以与CNT进行尺寸匹配和组装，可以通过生物启发策略形成仿生双重网络，以提供卓越的导电性和机械强度。

2）CNF/CNTs双网络复合结构材料的制备过程始于CNF/CNTs水凝胶的制备。

通过将一定浓度的钙离子（Ca²⁺）水溶液作为交联剂喷入CNF / CNTs混合物中，通过Ca²⁺与CNF的羧基形成配位键以及纳米纤维之间形成丰富的氢键，使CNF与自身发生交联。同时，CNTs也在整个纳米纤维网络中交织、随机分布，形成大量的节点，这些节点通过形成连续有效的导电网络来增强电导率。

3）通过这种快速，大规模，环保和低能耗的策略，获得了具有坚固的三维双网状结构的CNF/CNTs水凝胶。随后，采用简单的直接压制工艺来制造最终的结构材料，从而减小了纳米纤维之间的间距以致密化网络，这意味着本体继承并增强了双网络结构。得益于致密的双网状结构，由于同时存在增强机械强度的CNF网络和提供可观导电性的CNT网络，因此材料同时实现了高导电性和出色的机械性能。

总之，受生物启发的双网络结构设计同时实现了极高的电导率和机械强度，使其成为一种轻质、高屏蔽效率、可持续的电磁波屏蔽应用结构材料。

参考文献：

Qing-Fang Guan et al. Sustainable Double-Network Structural Materials for Electromagnetic Shielding. Nano Lett., 2021.

DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c05081

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c05081