近日，能源与动力工程学院光-热辐射研究中心开发了一种异质界面和多维封装结构的Fe2N@CNTs实现了纳米纤维膜导热和微波吸收一体化应用，为解决吸波/导热兼容性问题开辟了新思路，研究成果以“Integration of Heterogeneous Interfaces and Multi-Dimensional Encapsulation Structure in Fe2N@CNTs Enabling Highly Efficient Thermal Management and Microwave Absorption”为题，发表于国际期刊ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS（IF=19）上。论文第一作者为能源与动力工程学院2023级博士生王健，通讯作者为杨家跃教授、西北工业大学吴宏景教授和青岛科技大学孙长龙副教授，刘林华教授为该工作提供了指导，山东大学为第一作者单位。
界面效应对声子热输运和微波吸收的相反作用阻碍了导热与微波吸收一体化，通过合理优化材料结构来协调这一矛盾至关重要。本工作通过原位化学气相沉积（CVD）和限域生长策略制备了一种异质界面和多维封装结构的Fe2N@CNTs，这是一种深入了解原子间电荷转移和声子多维热输运的理想模型，实现了优异的导热和微波吸收性能。纳米纤维膜面内热导率高达6.69W m-1 K-1，最小反射损耗RLmin可达-54.55dB，有效吸收带宽为5.52GHz。异质界面改善了介质损耗，有利于微波吸收和转化，多维封装结构增加了声子热传输路径，使轴向和径向传热成为可能。本工作为导热和吸波一体化研究提供了一种新的设计策略。
杨家跃教授在极端条件热物理、功率器件热管理与空间辐照损伤效应等领域开展跨学科交叉研究，研究成果先后发表于Adv. Funct. Mater., Nanophotonics, Int. J. Heat Mass Transf., Appl. Phys. Lett., Opt. Lett., Adv. Mater. Interfaces等期刊上。相关研究工作得到了海外青年人才、山大杰青等项目的大力支持。
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202408696
