电磁波与辐射一次屏蔽…比头发更薄的“万能屏蔽膜”问世[读懂科学]

by Kim Jonghwa

Published 19 Apr.2026 12:00(KST)

KIST开发CNT与BNNT复合新材料…有望实现航天、核电站及医疗设备轻量化

一种能够同时屏蔽电磁波和辐射、却比头发还薄并且像橡胶一样可拉伸的“万能屏蔽材料”，已由韩国本土研究团队开发成功。该成果被评价为有望改变在宇宙、核能、医疗等极端环境中至关重要的屏蔽技术范式。

韩国科学技术研究院（KIST）表示，其极端环境屏蔽材料研究中心的Joo Yongho博士团队，首次在全球范围内开发出一种可以利用单一材料同时屏蔽电磁波和中子辐射的超薄、轻量复合材料。

碳纳米管（CNT）与氮化硼纳米管（BNNT）复合后，可同时屏蔽电磁波和中子辐射的超轻量、柔性复合屏蔽材料示意图。KIST供图

此次材料的核心在于，将导电性能优异的碳纳米管（CNT）与可吸收中子的氮化硼纳米管（BNNT）进行复合。两种纳米管相互包覆，形成“壳层结构”，从而仅凭一层薄膜即可同时阻挡性质截然不同的危险因子。

结果显示，即便在比头发还薄的厚度下，该材料也能屏蔽99.999%的电磁波，并将中子辐射削减约72%。此前必须分别采用不同材料来阻挡电磁波和辐射，而这一新材料则可大幅减轻重量、简化结构，意义重大。

该技术的成熟度也很高。材料在被拉伸到原长度2倍以上时，屏蔽性能依然保持稳定，并可通过3D打印制成蜂窝结构等多种形态。实测表明，制成蜂窝结构后，其屏蔽性能较同等厚度的平面材料最高可提升15%。

同时，该材料具备从零下196摄氏度的极低温到250摄氏度高温的耐久性，因此在外太空或反应堆内部等极端环境中也能稳定应用。

碳纳米管包覆氮化硼纳米管的结构，可同时屏蔽电磁波和中子，并在从极低温（-196℃）到高温（250℃）范围内保持性能的柔性复合材料示意图。KIST供图

这一技术不仅是单纯的材料开发，还为改变整个产业的设计方式提供了可能。由于可以用一种材料同时屏蔽电磁波和辐射，未来在人造卫星、空间站、核电站、癌症治疗设备、可穿戴防护装备等诸多领域，有望同时实现轻量化与设计简化。

尤其是结合3D打印技术进行定制化屏蔽结构设计成为可能，预计今后将在航天、能源、医疗产业中成长为下一代核心技术。

本研究在科学技术信息通信部和教育部的支持下开展，研究成果已发表在国际学术期刊《Advanced Materials》上。

KIST首席研究员Joo Yongho表示：“这一材料像胶带一样薄、像橡胶一样柔韧，却能同时屏蔽电磁波和辐射，是一种全新概念的屏蔽技术”，并称“将作为太空时代所需的关键材料，今后将正式推进性能升级和在产业现场的应用”。

本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。