1、成果简介 

　　本文，南开大学黄毅教授团队在《Adv Funct Mater》期刊发表名为“Intelligent Off/On Switchable Microwave Absorption Performance of Reduced Graphene Oxide/VO2 Composite Aerogel”的论文，研究首次开发出具有关/开可切换MA性能的还原氧化石墨烯/VO2复合气凝胶，其可开关机制源于VO 2独特的相变行为。随着温度升高 (>68 °C)，VO 2显示了从单斜晶相到金红石相的相变，伴随着气凝胶的电导率及其介电常数的显着变化，从而导致MA的开关性能。特别是，随着温度的升高，不同的复合气凝胶可以分别实现“开-关”和“关-开”两种不同的开关模式，并且这种可开关的MA性能也证实了良好的循环稳定性。更重要的是，在开关过程中，有效吸收带 (ΔEAB) 和 RL 值 (ΔRL) 的变化可高达 7.27 GHz 和 49 dB，超过了目前的大多数报道。此外，在飞机上进行了RCS仿真，验证了这种智能MA性能，从而为各个领域的下一代智能电磁设备提供了有用的指导。

2、图文导读  

图1、(a) 3-氨基丙基三乙氧基硅烷 (APTES)对 VO2的表面修饰，(b) 通过溶剂热反应将 VA和GO溶液组装成复合气凝胶

图2、GF(a-b)、G/VA-100(c-d) 和 G/VA-300(e-f) 的 SEM 图像。

图3、G/VA-300（300 °C 退火）在 a 1 ,a 2 ) 4 mm, b 1 ,b 2 ) 4.3 mm 和 c 1 ,c 2 ) 5 mm处的温度相关 MA 性能和相应的 EAB 值; d 1 ,d 2 ) 与温度相关的 MA 性能和 2.82 mm 处的低RL 值；e,f) 在原位加热 (120 °C) 和冷却 (30 °C) 过程中 5 mm 处测试的 MA 性能 5 个循环

图4注释：图4、a) F16 飞机的照片；b) 雷达对航空器的目标探测；F16使用G/VA-300（300°C退火）覆盖其表面的RCS还原模拟（厚度：2.83 mm，频率：17.04 GHz）；当EM波对F16的入射角设置为0°时，F16 RCS在c 1 ) 30 ℃、c 2 ) 120 ℃、c 3 ) 对应的RCS曲线的色标图；当EM波对F16的入射角设置为45°时，F16在d 1 ) 30 ℃、d 2 ) 120 ℃、d 3 ) 对应的RCS曲线的色标图；当EM波对F16的入射角设置为90°时，F16 RCS在e 1 ) 30 °C, e 2处的色标图) 120 °C，和 e 3 ) 对应的 RCS 曲线。

3、小结 

　　我们首次报道了 rGO/VO 2复合气凝胶的温度驱动关闭/开启可切换微波吸收，这种实时可变的 MA 性能是由 VO 2的相变行为引起的基纳米粒子。值得注意的是，两种不同的开关模式（“关到开”和“开到关”）可以用不同的起始材料分别实现。相信本文提出的“相变”策略可以有效调节复合气凝胶的MA性能，可为下一代智能电磁器件的设计和制备提供有益的指导。

文献：https://doi.org/10.1002/adfm.202205160

信息来源：公众号【材料分析与应用】

氧化石墨烯：

氧化石墨烯(graphene oxide )是石墨烯的氧化物，一般用GO表示，其颜色为棕黄色，市面上常见的产品有粉末状、片状以及溶液状的。因经氧化后，其上含氧官能团增多而使性质较石墨烯更加活泼，可经由各种与含氧官能团的反应而改善本身性质。

氧化石墨烯薄片是石墨粉末经化学氧化及剥离后的产物，氧化石墨烯是单一的原子层，可以随时在横向尺寸上扩展到数十微米。因此，其结构跨越了一般化学和材料科学的典型尺度。氧化石墨烯可视为一种非传统型态的软性材料，具有聚合物、胶体、薄膜，以及两性分子的特性。氧化石墨烯长久以来被视为亲水性物质，因为其在水中具有优越的分散性，但是，相关实验结果显示，氧化石墨烯实际上具有两亲性，从石墨烯薄片边缘到中央呈现亲水至疏水的性质分布。因此，氧化石墨烯可如同界面活性剂一般存在界面，并降低界面间的能量。其亲水性被广泛认知。

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