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From 0D to 3D: Structural Design of Metal‐Organic Framework‐Derived Composites for Next‐Generation Microwave Absorption

材料科学 微波食品加热 导电体 衰减 反射损耗 超材料 电磁辐射 极化(电化学) 托换 计算机科学 电磁学 吸收(声学) 磁性纳米粒子 反射(计算机编程) 纳米技术 电阻抗 多孔性 机械工程 光电子学 异质结 微波成像 电磁屏蔽 工程物理 多孔介质 联轴节(管道) 阻抗匹配 材料设计 复合材料 设计要素和原则 纳米颗粒
作者
Wangsheng Lai,Jun Li,Lulu Zou,Yihan Zhu,Haomin Yin,XJ Huang,Yi-Xiang Wang,Cong Yi,Fangzhou Pan,Junjie Yan,Lin Xiao,Wenfeng Wang,Jiaxun Hu,Mei Wu,满其奎,Guoguo Tan,Xiao Chi
出处
期刊:Small structures [Wiley]
卷期号:7 (4) 被引量:1
标识
DOI:10.1002/sstr.70403
摘要

Metal‐organic framework (MOF)‐derived composites have rapidly emerged as one of the most versatile and powerful material platforms for next‐generation microwave absorbers. Their unique combination of structural programmability, compositional tunability, and hierarchical porosity enables precise control over electromagnetic parameters that are difficult to achieve in conventional carbon, dielectric, or magnetic materials. In this review, we provide a comprehensive and mechanism‐driven perspective on how dimensional engineering—from 0D nanoparticles to 3D architected frameworks—governs the impedance matching, attenuation pathways, and multiscale interactions that collectively determine microwave absorption performance. We first establish unified evaluation protocols and clarify the intrinsic loss mechanisms including polarization relaxation, conduction loss, magnetic loss, and dielectric–magnetic coupling. We then dissect the structure–property relationships across different dimensional categories, highlighting how MOF‐derived architectures enable tailored conductive networks, interfacial polarization sites, magnetic coupling effects, and multireflection pathways. By correlating synthetic strategies with electromagnetic response, we identify key design principles underpinning ultra‐broadband strong reflection loss and lightweight performance. Finally, we outline emerging opportunities—such as heterostructure engineering, defect modulation, and intelligent structural design—and discuss the fundamental challenges that must be addressed to accelerate the development of MOF‐derived absorbers for advanced electromagnetic protection technologies.
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