图(a)显示三维聚吡咯的合成方法；图(b)为吡咯在酒精与水1：1的溶液(左)和吡咯水凝胶(右)的数码照片；图(c-d)显示干的三维聚吡咯受压后可以恢复其初始形状；图(e-g)显示三维聚吡咯的场发射扫描电镜图像； 图(h)显示在2-18 GHz的频率范围内，7%质量分数的厚度为1.5到5.0毫米石蜡基体样品的反射损失。（图片来源：F. Wu）

电子装备和设备释放的电磁辐射，被认为妨碍它们的平稳操作。现阶段用来屏蔽传入电磁波的传统材料往往是金属板或者复合材料，这些材料依靠反射作为其保护机制。

但目前，一些材料如石墨烯气凝胶，因为可以吸收电磁波，越来越多地作为理想的替代材料。预计它们可以提升能量存储、传感器、纳米电子学催化和分离，但石墨烯气凝胶非常昂贵且难以大规模地制备，由于其它们生产过程中复杂的提纯和功能化的步骤。

在中国这样的一个研究小组着手设计一个更便宜的类似于石墨烯气凝胶属性的材料——在导电性方面，以及一个低质量、防腐和多孔的结构。在美国物理学会出版的《应用物理快报》杂志中，研究人员描述他们所创建的新材料及其性能。

有机化学的专家Aming Xie和Fan Wu，都隶属于中国人民解放军理工大学，曾与在南京科技大学的同事，利用有机化学和导电聚合物制造三维(3-D)聚吡咯(PPy)气凝胶基电磁吸收器。

他们选择这种方法，因为它使他们能够“通过在吡咯单体的氧化聚合过程中形成气孔，调节导电聚合物的密度和介电特性，”Wu解释说。

合成过程很简单，“只需要四个常见的化学试剂：吡咯，氯化铁(FeCl₃)，乙醇和水，这使得它们足够便宜，适合大规模制造，”Wu说。“我们也能够把FeCl₃溶液直接倒进吡咯溶液—并不是逐滴的—迫使吡咯聚合成一个三维气凝胶而不是聚吡咯粒子”。

简而言之，团队的三维聚吡咯气凝胶因其“如多孔结构和低密度等理想属性”而被设计，Wu指出。

除此之外，其电磁波吸收性能损失较低，显示了巨大的希望。“我们相信广泛的吸收范围比单频高吸收更有用，”Wu说。与之前的作品相比，团队的新气凝胶最低的交联和最宽的有效宽度——反射损失低于-10分贝。在应用方面，基于低交联和“宽”的有效宽度，研究人员希望看到他们的三维聚吡咯气凝胶用于飞机的表面涂层。

在腐蚀防护和控制领域，另一个潜在的应用是作为防腐涂层。”通用的防腐涂层含有大量的锌(质量分数在70到80%)，同时这些粒子不仅通过腐蚀自身来保护铁结构，还为电化学过程保持着合适的电导率，”Wu指出。“如果我们的三维聚吡咯气凝胶可以在这种类型的涂料中建立导电网络，锌颗粒的损失会迅速减少。”

团队正在进一步推行三维聚吡咯/聚乙撑二氧噻吩基的电磁吸收器。“我们的目标是在三维聚吡咯气凝胶链形成的孔洞中，生长固态的聚合聚乙撑二氧噻吩，”Wu补充道。

新材料在线编译整理——翻译：Grubby    校正：摩天轮