2021年11月7日，《中共中央国务院关于深入打好污染防治攻坚战的意见》明确提出“加强电磁辐射污染防治”的要求。作为一种新兴的高传导、大比面积纳米材料，石墨烯气凝胶凭借密度低、吸收界面大等特点，成为极具潜力的电磁吸收材料。然而，现今大多数石墨烯气凝胶微观结构单一，致使其阻抗匹配差，辐射衰减效率低，吸收带宽窄且可调性差。通过复合铁氧体的通用改性方法虽然可以提高石墨烯气凝胶的阻抗匹配，增加其吸收能力，但会急剧增加材料密度。因此，开发低密度、强吸收的高性能石墨烯基电磁波吸收材料，对解决日益增长的电磁污染具有重要意义。针对以上问题，本团队利用界面自组装技术以及课题组自主研发的液态热塑性树脂，设计并制备了一种具有梯度开孔微结构的可变形石墨烯/热塑性树脂基复合材料，以实现低密度、强吸收、宽带宽、可调节的高效电磁吸收性能。本项目作品的创新点主要有：基于氧化石墨烯油水界面自组装特性和Stokes自由沉降理论，实现石墨烯开孔微结构的构筑及其自发梯度排布，工艺简单，易于大面积制造；采用自主研发的液态热塑性树脂，提高石墨烯梯度气凝胶与树脂间的浸润程度，大幅提高材料的结构强度；借助石墨烯/热塑性梯度复合材料的有序微结构，提升阻抗匹配，形成多重辐射吸收机制，增强电磁吸收能力，拓展吸收带宽；利用热塑性树脂的热压可塑性，通过改变材料形状调节石墨烯骨架微观结构，实现对不同频率电磁波的选择性吸收；无铁氧体填料参与，可大幅降低材料密度。综上，本项目制得的石墨烯/热塑性梯度复合材料具有更高的电磁微波吸收效率、更广的吸收频率带宽、更轻的密度以及更好的微波吸收选择调节能力。