随着电子设备向高频、高密度集成化与柔性化方向发展，电磁辐射与热量积累问题日益突出，严重威胁设备的可靠性与寿命，对薄膜材料提出了电磁屏蔽、散热与抗形变的多重要求。该领域的核心挑战在于如何同时实现连续的声子/电子传输与机械稳健性。传统金属屏蔽材料存在重量大、易腐蚀、柔性差等问题，而石墨烯、MXene等碳材料虽具备优良导电导热性能，但在复合过程中常因尺寸小、界面阻抗大等导致性能急剧衰减。
基于此，复旦大学卢红斌课题组提出 “骨架保留”策略，通过构建膨胀石墨框架并结合聚多巴胺表面修饰与细菌纤维素网络增强，成功制备出兼具高导电、高导热与优异柔性的多功能薄膜。此方法的关键路径在于，通过室温化学膨胀技术将鳞片石墨转化为具有部分开放褶皱胞壁结构的化学膨胀石墨（CEG）；采用聚多巴胺对裸露胞壁进行修饰；将修饰后的石墨骨架与细菌纤维素网络复合并通过真空抽滤构建纤维网络增强的3D膨胀石墨框架。经辊压处理后，获得具有“砖-浆”结构和互连层状架构的柔性电磁屏蔽与导热导电薄膜。
本项工作研究要点：
（1）制备方法避免了传统高强度剥离对CEG本征结构的破坏，保留了其连续的声子/电子传输路径，同时利用细菌纤维素的机械缠结与聚多巴胺增强的氢键作用增强整体力学性能。
（2）材料展现出卓越的综合性能：电导率达474 S·cm−1，电磁屏蔽效能达110 dB，热导率达105.8 W/(m·K)，在无线充电系统中表现出优异的电磁屏蔽效果。
（3）通过逐层组装重构为垂直取向的热界面材料时，其垂直向热导率可达50.2 W/(m·K)，在散热测试中90 s内可实现125.5 ℃的显著温降，具有出色的热管理性能。
以上成果以“Highly electrically/thermally conductive and flexible films based on interconnected bacterial cellulose network-enhanced expanded graphite frameworks”为题发表在Chemical Engineering Journal上。复旦大学卢红斌教授、张佳佳博士、葛远航博士为本论文通讯作者。论文第一作者为复旦大学高分子科学系2023级硕士生欧凯琴。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.170607
