鑽石舞台

近年來，消費類電子產品的快速發展極大地提高了人們的生活質量，但其中不可避免地會產生大量的電磁波，導致精密電子元件之間的信號干擾和設備故障。常用的電磁屏蔽材料如金屬薄膜雖然可以有效地反射電磁波，但大量的反射會產生二次電磁污染，加劇電子器件間的信號干擾。此外，隨着電子產品向着小型化和可穿戴化方向發展開發輕質、高柔性、兼具多種功能的電磁屏蔽材料對未來的電子產品至關重要。在過去的十年中，納米技術的進步極大的支撐了電磁屏蔽材料的發展。特別是新型的二維（2D）材料，包括石墨烯和MXene，為電磁屏蔽材料的設計帶來了新的範例，可以滿足新興電子產品中嚴格的多功能需求。基於石墨烯和MXene的薄膜、氣凝膠及水凝膠等形式的多孔結構在可穿戴和便攜式電子產品的電磁屏蔽方面展現了廣闊的應用前景。儘管近期的一些綜述展望了這些二維材料在電磁屏蔽方面的應用，但對各種多孔結構與其屏蔽性能之間關係的尚缺乏清晰的認知。此外，大多數綜述主要集中在電磁屏蔽性能的討論上，對其多功能應用的總結較少涉及。

香港理工大學沈曦助理教授和澳大利亞新南威爾士大學（UNSW）Jang-KyoKim教授從多孔結構和電磁屏蔽性能的關係出發，總結和展望了基於石墨烯和MXene的多孔結構的製備及其在多功能電磁屏蔽材料領域的應用（圖1）。首先，該綜述總結了影響各種能量損耗機制的關鍵因素，包括導電性、界面功能化和孔結構，並深入討論了它們與電磁屏蔽性能的相關性。其次，總結了構造多種多孔結構（如二維多孔薄膜、三維氣凝膠和水凝膠）的製備方法，釐清了獲得所需微結構及性能的重要工藝參數。隨後，闡明了不同製備方法和微結構對多孔結構的電磁屏蔽性能的影響。最後，介紹了多孔電磁屏蔽材料在自適應電磁屏蔽、防衝擊、熱管理和可穿戴設備中的新型多功能應用，強調了多孔複合材料的組成和微觀結構的重要性。

沈曦博士（本文第一及通訊作者），香港理工大學航空及民航工程學系助理教授、航空工程學(榮譽)工學士學位課程主任。曾任香港科技大學研究助理教授、德國凱澤斯勞滕工業大學複合材料研究所洪堡學者。沈博士主要從事新型低維納米材料在高分子複合材料中的可控合成及多功能應用的研究。主持香港研究資助局和創新科技署多項研究課題，已發表論文50多篇，SCI引用超過4000次，申請專利2項。獲得包括Hong Kong PhD Fellowship (2011-2015)，TsaiAward（2015），Humboldt ResearchFellowship（2017-2018）等多項學術獎勵。

Jang-KyoKim教授（本文通訊作者），澳大利亞新南威爾士大學（UNSW）機械與製造學院教授、香港科技大學榮休教授。曾任香港科技大學講座教授、香港科技大學工程學院副院長、Finetex-香港科技大學研發中心和先進工程材料研究所（AEMF）主任。Kim教授主要從事石墨烯、碳納米管、納米粘土和二維材料在多功能複合材料以及儲能方面的應用。已發表420多篇期刊論文，3部研究專著，參編10本書籍/章節，申請/擁有14項專利。目前，他擔任Composites Part A的編輯（Editor）和Aerospace Science and Technology的副主編（AssociateEditor），還擔任12個期刊的編委，包括NanoscaleHorizons（RSC）和EnergyStorageMaterials（Elsevier）。Kim教授是香港工程師學會（HKIE）、香港工程科學院（HKAES）、皇家航空學會（RAeS）和皇家化學學會（RSC）的會/院士（Fellow），並曾擔任亞澳複合材料協會（AACM）主席（2008-2010）。他被Clarivate Analytics（Web of Science）評為2018、2020和2021年的高被引學者（HighlyCitedResearcher）。

X. Shen, J.-K. Kim, Graphene and MXene-based porous structures for multifunctional electromagnetic interference shielding. Nano Research. https://doi.org/10.1007/s12274-022-4938-6.

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