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Abstract Die Entwicklung von Nanokompositmikrowellenabsorbern ist eine kritische Strategie zur Bekämpfung elektromagnetischer Verschmutzung. Es bestehen jedoch Herausforderungen hinsichtlich der Materialstabilität und der Erreichung einer Breitbandabsorption. Hier wird ein neuartiger Multi-Skalendesignansatz für Metamaterialabsorber vorgeschlagen. Zunächst werden eine Reihe von bimetallischen (Kobalt und Kupfer) halbmetallischen metall-organischen Framework (SC-MOF) Kristallen mit atomar aufgelösten Strukturen erfolgreich hergestellt, um als Bausteine für Metamaterialien zu dienen. Durch einfaches Anpassen des Konzentrationsverhältnisses der beiden Ionen kann die kontrollierbare Herstellung der Kristallmorphologie erreicht werden. Dies ermöglicht es, den Absorptionspeak und den Bandbreitenbereich des SC-MOF präzise zu steuern, was zu hervorragenden EMW-Absorptionsleistungen führt (effektive Absorptionsbandbreite: 6,16 GHz, minimaler Reflexionsverlust: −61 dB). Auf dieser Grundlage werden druckbare Tinten weiter hergestellt, indem das SC-MOF in Polydimethylsiloxan verkapselt und 3D-gedruckte mehrschichtige Metamaterialabsorber auf Basis einer Holzstapel-Poröse Architektur erstellt werden. Der Metamaterialabsorber zeigt eine nahezu perfekte Absorption im Mikrowellenspektrum (mit einer Bandbreite von 11,33 GHz), die den theoretischen Simulationen dicht entspricht. Dieser Multi-Skala-Designansatz, der den präzisen Bau von MOF-Materialien mit dem Design topologischer Strukturen kombiniert, bietet neue Einblicke in die Entwicklung von Breitbandmikrowellenabsorbern.
Qu et al. (Di,) haben diese Frage untersucht.