近日，深圳北理莫斯科大学材料科学系副教授程俊业指导的北京理工大学深北莫专项硕士研究生金永衡同学，以深北莫为第一单位，其本人为第一作者在《Advanced Materials》期刊发表题为《Conductance Reinforced Relaxation Attenuation with Strong Metal-N Coordination in Multivariate π-Conjugated MOFs for Integrated Radar-Infrared Camouflage》的研究论文。参与本次研究工作的还有深北莫材料科学系本科生江山、邹行健、郭俊杰、任正扬，以及北京理工大学深北莫专项硕士研究生陈庆奎、博士研究生张照松。
随着低空经济加速融入智慧城市、应急物流、立体交通等新兴场景，无人机作为低空智能装备的核心载体，其环境适应性、频谱兼容性与全天候作业能力成为产业升级的关键瓶颈。在此背景下，兼具结构可编程性与电磁响应动态调控能力的先进功能材料，成为突破无人机复杂环境适应瓶颈、护航低空产业可持续发展的重要突破口。
导电金属有机框架（MOFs）凭借其优异的电导率与结构可调性，已成为电磁功能材料及电磁辐射控制材料领域中极具应用前景的候选材料。然而，如何高效调控其介电性能并系统阐释其作用机制，仍是当前面临的关键科学问题。该研究提出了一种面向导电MOFs的电磁响应优化策略，融合组分单元调控、电子动力学调节与先进3D打印技术，实现材料跨尺度性能的协同优化。通过增强π-d共轭效应、精细调控金属-配体配位结构，并引入电导增强的弛豫衰减机制，显著提升了MOFs的电导损耗与介电极化，从而赋予其优异的微波吸收性能。在仅2 mm厚度下，材料实现了6.0 GHz的宽频吸收带宽，在3.5 mm厚度下最低反射损耗达-46.7 dB。
图1 导电MOFs的水热合成方法和雷达-红外兼容隐身设计策略
此外，通过光固化3D打印导电MOFs材料构建的螺旋桨器件同时具备微波吸收与红外辐射抑制功能，最大雷达散射截面（RCS）衰减达-23.3 dB㎡，红外发射率低至0.203；在100 °C加热平台下持续加热30 min后，其表面温度仍维持在50 ℃以下，展现出优异的热管理性能与环境稳定性。所研发的功能化器件可作为无人机关键部件，增强其在强电磁干扰、多频谱探测等复杂环境下的隐蔽性与任务可靠性。该研究构建了一条从分子尺度设计到宏观器件制造的全流程技术路径，为下一代高性能雷达/红外双频谱兼容隐身器件的设计、工艺及工程化应用提供了参考路径，同时也深化了对导电MOFs电磁性能调控机制的理解，为MOFs材料在多功能隐身领域的拓展应用提供了理论支撑。
图2 导电MOFs基无人机螺旋桨器件红外隐身性能评估
该研究工作得到了国家重点研发计划，国家自然科学基金面上项目，中国航空科学基金，广东省教育厅重点领域研发专项资金，教育部高温电磁材料与结构重点实验室基金，清华大学新型陶瓷材料国家重点实验室开放课题，深圳市稳定支持项目，上海市科学技术委员会项目，以及表面物理与化学国防科技重点实验室基金的资助和支持。
论文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202501330
