Composites d'oxyde de fer/oxyde de magnésium/oxyde de graphène/cellulose avec une conductivité thermique supérieure, un blindage EMI et une isolation électrique synthétisés à l'aide d'un linker polydopamine

Les avancées rapides dans les dispositifs électroniques ont accéléré les exigences en matière de gestion thermique efficace. Parallèlement, la prolifération des communications sans fil a intensifié les préoccupations liées au blindage contre les interférences électromagnétiques (EMI). Une chaleur excessive et les EMI représentent des menaces significatives pour la fonctionnalité des dispositifs électroniques et la santé humaine. Pour atténuer ces risques, des matériaux offrant une conductivité thermique exceptionnelle et une grande efficacité de blindage EMI (EMI SE) sont requis. Cependant, les études sur les matériaux composites qui fournissent à la fois une isolation électrique et un blindage EMI sont limitées. Dans cette étude, nous avons fonctionnalisé de manière systématique des feuilles d'oxyde de graphène (GO) avec de la polydopamine (PDG). Nous avons également traité en surface des nanoparticules d'oxyde de fer (IO) et d'oxyde de magnésium (MO) avec de la polydopamine. Les nanoparticules d'IO et de MO ont été liées de manière covalente aux feuilles de GO avec de la polydopamine (PDG/IO/MO), assurant une dispersion homogène des nanoparticules d'IO et de MO sur les feuilles de PDG. Ce remplissage hybride unique PDG/IO/MO a montré une forte affinité pour une intégration avec une matrice de cellulose traitée à la polydopamine, créant des chemins de transfert de chaleur doubles grâce au positionnement stratégique des fillers d'IO et de MO sur les feuilles de PDG. En reliant chimiquement les fillers et la matrice, la performance des composites a été encore améliorée. Par conséquent, les composites cellulose/PDG/IO/MO développés ont montré une excellente isolation électrique (dépassant 109 Ω·cm), une efficacité de blindage EMI (65,29 dB), une conductivité thermique à travers le plan (5,83 W/m·K) et une résistance à la traction (155,49 MPa). Nous posons que, en raison de leurs propriétés d'isolation électrique et de blindage EMI, ces composites ont un potentiel significatif pour une application en tant que matériaux d'emballage électronique.