四川大学吴宏教授团队 Nat. Commun.：碳纤维骨架仿生原位生长氮化硼网络用于高效散热与电磁屏蔽

背景：随着先进电子器件集成度和功率密度的提升，传统热界面材料难以满足高效散热、电绝缘和电磁防护的综合需求。垂直取向碳纤维网络虽能提升导热性能，但存在短路和电磁干扰风险。研究目的：受自然森林树干-树枝结构启发，四川大学吴宏教授、郭少云教授团队设计并制备了树干-树枝分级异质结构的导热复合材料，旨在同步实现高效散热、电绝缘和吸收主导型电磁干扰屏蔽。结论：通过磁场辅助取向构筑垂直排列碳纤维骨架作为主干传热通道，再通过仿生原位生长策略在纤维间构筑树枝状氮化硼网络。优化后，在填料含量仅20.17 vol%时，复合材料面外热导率达57.96 W·m-1·K-1，面内热导率达2.93 W·m-1·K-1，体积电阻率3.24×108 Ω·cm，X波段电磁屏蔽效能44.79 dB，吸收系数0.88。该工作为下一代电子器件多功能热管理材料提供了新思路。