近日，beat365材料科学与工程学院战艳虎副教授团队在国际顶级期刊《化学工程杂志》（Chemical Engineering Journal）上发表题为《含隔离网络的隔热型橡胶基电磁屏蔽泡沫材料》（Thermal insulating rubber foams embedded with segregated carbon nanotube networks for electromagnetic shielding applications）的研究性文章。beat3652021级硕士生谢兆新为本文第一作者、战艳虎副教授为本文的通讯作者，beat365官方网站为第一署名单位。该期刊为中国科学院JCR分区中工程技术领域的TOP期刊、基础版和升级版均为1区，2021年最新影响因子（IF）为13.273。此文是该团队在该TOP期刊发表的第四篇学术论文，其中2018年在该期刊发表的论文被ESI评为高被引论文。
本研究利用静电自组装工艺将碳纳米管包覆在天然橡胶的胶乳粒子的表面，再与可膨胀微球混合，冷冻干燥后，模压发泡获得具有新型“海岛”结构的橡胶基电磁屏蔽泡沫材料。该工艺制备的泡沫材料具有以下优点：由于膨胀微球膨胀过程中不会破坏隔离网络，因而发泡前后材料的导电率相对稳定；该材料的导热系数最低为0.020 W/m K，可用于隔热领域；隔离网络和泡孔结构的协同效应使材料电磁屏蔽性能达到44.2 dB。通过优化工艺参数，获得材料的密度、导热系数和屏蔽效能分别为0.5 g/cm3、0.048 W/m K和44.2 dB。该材料在防屏蔽干扰、防红外侦查及隔热领域具有潜在的应用。
材料学院电功能聚合物团队由李玉超教授、战艳虎副教授、王双双副教授、李艳凯博士等科研人员和研究生组成。该团队，致力于电功能聚合物材料的高性能化与功能化研究，并取得一系列创新性成果。
一是在构建导电网络方面，该团队分别在《化学工程杂志》（Chemical Engineering Journal，JCR 1区）和《Nanoscale》（纳米级，JCR 1区）发表题名为《含有隔离网络的Fe3O4@石墨烯/天然橡胶电磁屏蔽材料的制备》（Fabrication of a flexible electromagnetic interference shielding Fe3O4@reduced graphene oxide/natural rubber composite with segregated network）和《基于超临界二氧化碳发泡技术实现泡孔结构和隔离网络协同构建：增强天然橡胶电磁屏蔽性能》（Enhancing EMI shielding of natural rubber-based supercritical CO2 foams by exploiting porous morphology and CNT segregated network）的2篇ESI高被引论文。
二是在高屏蔽薄膜材料方面，该团队分别在《碳水聚合物》（Carbohydrate Polymers，JCR 1区）和《美国化学会：应用材料和界面》（ACS Applied Materials & Interfaces，JCR 1区）发表题名为《具有湿度响应性的MXene/壳聚糖电磁屏蔽膜》（Well-aligned MXene/chitosan films with humidity response for high-performance electromagnetic interference shielding）和《超疏水、高性能、柔性的磁控溅射镍@银纳米线/纤维素纸电磁屏蔽材料》（Superhydrophobic and flexible silver nanowire-coated cellulose filter papers with sputter-deposited nickel nanoparticles for ultrahigh electromagnetic interference shielding）的论文。
三是在隔热型电磁屏蔽材料方面，该团队在《化学工程杂志》（Chemical Engineering Journal，JCR 1区）发表题名为《轻质、自修复的碳纳米管/丙烯酸共聚物泡沫材料：致力于电磁屏蔽性能和隔热性能的同时提升》（Lightweight and self-healing carbon nanotube/acrylic copolymer foams: Toward the simultaneous enhancement of electromagnetic interference shielding and thermal insulation）的论文。
四是在聚合物基储能材料和传感器方面，该团队在《复合材料科学和技术》（Composites Science and Technology，JCR 1区）发表4篇论文，例如《高介电常数、低介电损耗的Fe3O4@石墨烯/聚偏氟乙烯纳米复合材料》（Fe3O4 decorated graphene/poly (vinylidene fluoride) nanocomposites with high dielectric constant and low dielectric loss）。
本团队基于填料表面修饰与微观结构调控，成功实现电功能聚合物材料性能的显著提升，并建立微观结构与宏观性能的内在联系，推动了电功能聚合物材料快速发展，为我省“打造国家新材料研发和产业化高地”做出贡献；在微观结构-宏观性能的理论指导下，研制出一批高性能的聚合物基电磁屏蔽和储能材料，可有效提高屏蔽器件和储能器件的性能，从而有力推动我省新旧动能转换进程，具有极大的经济效益和社会效益。以上研究获得国家自然科学基金（52103054, 52177020）、山东省自然基金（ZR2019QEM009, ZR2019MB053）的资助。
（审核 滕谋勇）
