各类小型化、智能化和高度集成化的电子设备在加速国基民生的发展，给人类社会带来巨大便利的同时也导致了一系列不可忽视的问题，如国防安全、信息泄露、电磁干扰和电磁辐射。能够将电磁波以热能形式衰减消耗的吸波材料是解决这些问题的关键。但是，现有吸波材料一直存在阻抗和衰减不匹配导致吸波频带窄和衰减能力有限等缺点，开发高性能吸波材料是本领域公认的难题。
为了解决此问题，西安交通大学王红洁教授课题组在弹性陶瓷气凝胶研究基础上，基于电磁波衰减理论，从协同增强阻抗匹配和衰减特性的角度入手，利用电导/介电/磁性多组分材料，构筑了碳微管/碳化硅纳米线网络/镍纳米颗粒多级三维网络结构的气凝胶。通过不同损耗类型材料的复合与结构设计，获得了高效的吸波性能。克服了吸波材料高介电高损耗的本征问题，优化了阻抗和衰减特性。另外，这种气凝胶还具有可见光和红外波段的高效兼容吸收特性，以及优异的疏水自清洁功能。本工作提出并设计的电导/介电/磁性材料多级结构构筑策略，丰富了阻抗匹配和衰减特性协同增强材料吸波性能的机制，显示出良好的应用前景。
相关成果以“Hierarchically assembled carbon microtube@SiC nanowire/Ni nanoparticle aerogel for highly efficient electromagnetic wave absorption and multifunction”为题在Carbon上发表。论文第一作者为蔡志新博士。通讯作者为苏磊助理教授和王红洁教授，西安交通大学金属材料强度国家重点实验室为通讯单位。该研究是在国家自然科学基金（51772237、52072294）、陕西省科技创新团队支持计划 (2018TD-031)项目的资助下开展的。