富含氮的氮杂酸盐框架衍生多孔碳纳米复合水凝胶防护材料，具备可调动的动态键合诱导自修复性能

《Advanced Materials》：Nitrogen-Rich Azolate Framework-Derived Porous Carbon Nanocomposite Hydrogels Shielding Material with Tunable Dynamic Bonding-Induced Self-Healing Properties

导电水凝胶在柔性电子中的EMI屏蔽应用面临低温易冻和机械脆性难题。本研究通过Fe@C/TPS纳米复合材料的工程化构建，利用氮丰富自分解骨架碳材料同时提升离子电导率和机械强度，实现X波段56.97 dB卓越屏蔽效能（响应时间200 ms，GF 4.7）。体系采用水-乙二醇双溶剂系统确保低温(-20°C)稳定性，并具备60%拉伸应变下的性能保持能力。动态氢键网络更赋予材料92%的机械损伤自愈能力。

　　

摘要

导电水凝胶是用于柔性及可穿戴电子设备中电磁干扰（EMI）屏蔽的理想材料，但其实际应用受到低温冻结和机械脆弱性的限制。尽管有机水凝胶能够提高抗冻性能，但其导电性的下降通常会降低屏蔽效果。本文报道了一种通过引入富含氮的氮杂酸盐框架衍生的多孔碳制备的多功能Fe@C/TPS纳米复合水凝胶。这些纳米材料的加入通过强烈的界面相互作用同时提升了离子导电性和机械强度。因此，该水凝胶在X波段的EMI屏蔽效果达到了56.97 dB，并且具有快速的应变响应能力（响应时间：200 ms，拉伸强度：4.7）。值得注意的是，即使在极端条件下（如-20°C和60%的拉伸应变），由于采用了稳定的水-乙二醇溶剂体系来维持导电网络，该水凝胶仍能保持优异的屏蔽和传感性能。此外，动态的氢键相互作用使其具备出色的自修复能力，在受到机械损伤后仍能恢复超过92%的原始屏蔽效率。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。