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2025 article

Layer-Structured Carbon Nanotube–Boron Nitride Nanotube Nanocomposites with Superior Multifunctional Shielding

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Rattachement africain : in, kr, us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

As electronic systems increasingly operate in space environments, the demand for lightweight shielding materials capable of blocking electromagnetic interference, attenuating radiation, and managing heat continues to grow. However, conventional shielding materials either employ separate materials for each function or rely on simple mixing, leading to excessive weight gain, and particularly, random mixing of conductive and insulating components damages the inherent networks of each component, failing to exploit the synergistic effects of composites. This study presents a novel strategy to overcome these limitations by controlling nanofiller dimensionality and film stacking architecture in carbon nanotube (CNT) and boron nitride (BN) hybrid systems. Through comparative studies of two-dimensional hexagonal BN (hBN) and one-dimensional BN nanotubes (BNNT), we revealed that the one-dimensional morphology of BNNT maintains CNT percolation networks while forming effective interfacial interactions, whereas hBN sheets cause weak interfacial bonding. Based on this dimension-matched filler system, we designed a multilayer architecture with alternating conductive CNT and insulating BNNT layers, preserving the intrinsic properties of each layer while inducing synergistic effects. This CNT/BNNT multilayer structure demonstrated superior performance with enhanced mechanical strength, thermal conductivity, and particularly electromagnetic shielding effectiveness that exceeded uniformly mixed films by 11.7 dB in the X-band. Furthermore, the 10 B isotope in BNNT layers can provide efficient neutron attenuation, enabling application as multifunctional materials for simultaneous electromagnetic and neutron shielding. By demonstrating the effects of nanofiller dimensionality and stacking architecture on composite performance enhancement, this work provides new directions for developing multifunctional shielding materials in aerospace applications.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Layer-Structured Carbon Nanotube–Boron Nitride Nanotube Nanocomposites with Superior Multifunctional Shielding
Date Crossref
19/09/2025
Éditeur
American Chemical Society (ACS)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Materials Research Center pays non établi dans la notice
    Organisation à but non lucratif
  • Korea Institute of Science and Technology pays non établi dans la notice
    Structure de recherche
  • Jeonbuk National University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Korea Advanced Institute of Science and Technology pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Convergence pays non établi dans la notice
    Organisation à but non lucratif
  • Department of Chemical and Biomolecular Engineering pays non établi dans la notice
    Institution

Materials Research Center, Korea Institute of Science and Technology et Jeonbuk National University, avec 3 autres affiliations.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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