Lignin-based multilayer electrospun mats for absorption-dominant electromagnetic interference shielding
Notice bibliographique
Résumé
Electromagnetic interference (EMI) has become a growing concern with the proliferation of electronic devices, necessitating sustainable and efficient shielding solutions that surpass conventional reflection-based materials. In this work, we present a bio-derived and novel multilayer nanocomposite EMI shielding system engineered from electrospun lignin/poly(ethylene oxide) (PEO) nanofibers and electrosprayed ethylene glycol-doped poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrene sulfonate) (PEDOT:PSS) coatings with tunable conductivity. The incorporation of Fe 3 O 4 nanoparticles and the introduction of strategic conductivity gradients enabled absorption-dominant shielding by enhancing magnetic and Ohmic losses, impedance matching, and internal scattering mechanisms. A comprehensive rheological study revealed that increasing the PEO content induced a transition from viscous to solid-like behavior, with relaxation times exceeding 50 s, a crucial factor for stable jet formation and uniform fiber morphology. At a lignin-to-PEO ratio of 60/40, the electrospun mats exhibited superior mechanical properties (tensile strength: 4.0 ± 0.8 MPa; tensile modulus: 90.1 ± 8.1 MPa), making them ideal for multilayer fabrication. The final shield, only ∼ 300 µm thick, achieved a remarkable shielding effectiveness of 70 dB and a specific shielding effectiveness (SSE/t) of 5185 dB cm 2 g −1 in the X-band (8.2–12.4 GHz), with an absorbance of 0.66, confirming its absorption-dominant character. This work demonstrates the synergistic use of sustainable materials, nanostructural engineering, and rheological optimization to create lightweight, flexible, and eco-friendly EMI shielding systems. The proposed multilayer design holds significant potential for future applications in aerospace, wearable electronics, and next-generation communication technologies.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».