電子設(shè)備越來越小型化和高度集成，由于5G通信技術(shù)的部署和持續(xù)發(fā)展，這一趨勢加快了。尤其更迫切地需要具有諸如散熱、阻燃以及電磁屏蔽性能的聚合物復(fù)合材料。電子元件在運行過程中會產(chǎn)生熱量，這會降低附近設(shè)備的性能，并可能造成嚴(yán)重的火災(zāi)隱患。同時，電磁波會影響電子元件在操作過程中的性能并產(chǎn)生噪聲污染。為了設(shè)計具有高效熱管理、良好阻燃性和電磁兼容性（EMC）的電子設(shè)備，迫切需要多功能納米復(fù)合材料。這些材料應(yīng)具有高導(dǎo)熱性和阻燃性，并且能夠提供良好的電磁屏蔽（EMI）效果。最近通過使用各種高導(dǎo)熱性填料開發(fā)了具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性的各種聚合物。這些填料包括氮化硼（BN）、石墨烯、Ti3C2Tx（MXene）、碳纖維、和碳化硅納米線。
2024年2月12號，中科院廣州化學(xué)研究所卞福萍博士、林樹東研究員在Advanced Science在線發(fā)表了題為“Facile Construction of Chestnut-Like Structural Fireproof PDMS/Mxene@BN for Advanced Thermal Management and Electromagnetic Shielding Applications”的研究論文。該研究使用了一種簡單而綠色的球磨剪切法來制備多功能復(fù)合填料麥克烯@氮化硼（MXene@BN）。MXene@BN被構(gòu)建并摻入到聚二甲基硅氧烷（PDMS）中，用于同時實現(xiàn)了復(fù)合薄膜優(yōu)異的導(dǎo)熱性、阻燃性以及電磁屏蔽性能。與已報道的工作相比，構(gòu)建的獨特板栗結(jié)構(gòu)不僅賦予了復(fù)合材料雙層阻燃和電磁屏蔽保護(hù)，而且構(gòu)建了有序的導(dǎo)熱通路，實現(xiàn)了復(fù)合材料的性能多功能化。這項工作為制備具有優(yōu)異阻燃性和導(dǎo)熱性以及EMI屏蔽的高性能復(fù)合材料提供了一種科學(xué)而有趣的仿生方法，在電子器件封裝領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。PDMS/MXene@BN 2.4薄膜表現(xiàn)出優(yōu)異的阻燃性能，SPR為0.04 m2 s?1，TSP為3.51 m2，與未改性PDMS的SPR和TSP值相比，這兩個指標(biāo)分別顯著降低了63.20%和63.50%。這是由于復(fù)合材料被兩層類似于栗子外殼所包裹，MXene和NB共同充當(dāng)導(dǎo)熱層和屏障，保護(hù)易燃的PDMS免受外部火焰的影響。在導(dǎo)熱領(lǐng)域的應(yīng)用實驗裝置的表面溫度曲線和紅外熱圖像如圖所示。PDMS/MXene@BN薄膜的表面溫度比PDMS薄膜的表面溫度上升得更快。對于PDMS薄膜和PDMS/MXene@BN薄膜，在LED燈開啟后的20 s內(nèi)，表面溫度分別升至47.5 ℃和58.0 ℃，而LED燈的表面溫度在20 s內(nèi)升至43.2 ℃。因此，這些發(fā)現(xiàn)表明，PDMS/MXene@BN 薄膜的導(dǎo)熱性顯著優(yōu)于PDMS薄膜。研究結(jié)果表明，PDMS/MXene@BN2.4復(fù)合薄膜具有高導(dǎo)熱性（0.59 Wm-1K?1）。PDMS/MXene@BN2.4薄膜在8.5 GHz時的電磁屏蔽值達(dá)到26.3 dB，達(dá)到了工業(yè)使用級別。
