丝素蛋白/MXene复合膜的电磁屏蔽及力学传感性能

游志昌; 夏克尔·赛塔尔; 关福旺; 邱琳琳; 王纯; 陈力群

doi:10.19886/j.cnki.dhdz.2025.0363

东华大学学报（自然科学版） ›› 2026, Vol. 52 ›› Issue (3) : 175 -184. DOI: 10.19886/j.cnki.dhdz.2025.0363

丝素蛋白/MXene复合膜的电磁屏蔽及力学传感性能

游志昌, 夏克尔·赛塔尔, 关福旺, 邱琳琳, 王纯, 陈力群

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摘要

针对传统金属屏蔽材料密度高、柔性差且难以同步实现力学自感知的瓶颈，提出在丝素蛋白（SF）柔性基底表面构筑MXene（二维过渡金属碳化物）致密导电网络的一体化策略。采用静电纺丝技术制备SF纳米纤维膜，经无水乙醇交联增强后，通过真空抽滤将不同面密度MXene均匀沉积到纤维膜表面，形成双层SF/MXene复合膜。当MXene负载量由10 mg增至60 mg,复合膜方阻从1.85Ω/□骤降至0.3Ω/□;在8.2～12.4 GHz频段内，电磁屏蔽效能由37 dB稳步提升至52 dB,峰值高达56 dB,且全频段波动小于5 dB,表现出轻质、宽带、高效屏蔽特征。力学传感测试表明，该膜在拉伸与扭转循环下，电阻相对变化ΔR/R₀呈现高度可逆的变化规律，且重复性优异，响应幅度随形变程度增大而增加，响应频率随形变速度加快而提升，兼具高灵敏度与耐久性。