In this study, Fe₃O₄-chopped carbon fiber (CF) fillers with varying CF:Fe₃O₄ weight ratios (1:0.5, 1:0.75, and 1:1) were fabricated using the wet chemical reduction method. Different weight percentages (1, 3, 7 wt.%) of the CF/Fe₃O₄ fillers were used to fabricate lightweight, flexible, and porous thermoplastic polyurethane (p-TPU) composites for electromagnetic interference (EMI) shielding applications. Due to its poor electrical and magnetic properties, the TPU matrix alone exhibited negligible shielding effectiveness. The electromagnetic interference (EMI) performance of TPU composites is greatly affected by the amount of filler materials, the CF/Fe₃O₄ ratio, and the porous structure, which in turn influence the interfacial interactions between filler and p-TPU matrix. Effective electromagnetic attenuation is achieved by conductive CF network, interfacial polarization at CF/Fe₃O₄/TPU interfaces, and multiple internal reflections promoted by microstructural heterogeneity and porosity. A maximum EMI shielding effectiveness (SE_T) of 22.28 dB was achieved for a CF/Fe₃O₄/p-TPU composite with a filler load of 7 wt.%, a CF:Fe₃O₄ ratio of 1:1, and a porosity of 15%.

Gelişen teknoloji ile birlikte elektronik cihazlara olan ilginin olumsuz bir etkisi elektromanyetik kirlilik olmuştur. Bu yüzden elektromanyetik girişim (EMI) kalkanlama malzemeleri önemli hale gelmiştir. Yüksek yoğunluklu ve düşük korozyon direncine sahip metaller çoğunlukla iletkenlik özellikleri nedeni ile tercih edilse de bu dezavantajlarından dolayı, hafif, yüksek mukavemet ve yüksek korozyon direncine sahip polimerler kompozitlere ilgi artmıştır. Termoplastik kompozitler hafif, kolay işlenebilir ve geri dönüştürülebilir olmaları nedeni ile geniş bir uygulama alanlarında kullanılmaktadır. Elektromanyetik girişim kalkanlama prensibine dayalı olarak, birçok karmaşık faktör, iletken polimer kompozitler için istenen kalkanlama verimini elde etmede etkili bir role sahip olduğu görülmüştür. Bunlar, iletken polimer kompozitlerin iletkenlik özelliklerini büyük ölçüde etkileyen nanopartiküllerin türü, morfolojisi, miktarı ve dağılımını içerir. Yüzey iletken tabakası veya yüksek içerikli metal dolgulu ürünler, esas olarak yansıma yoluyla iyi elektromanyetik girişim koruması sağlar, ancak genellikle yüksek yansımaya yol açarak güçlü ikincil elektromanyetik radyasyona neden olabilirler. Dolayısı ile yansıma tabanlı EMI koruma, yalnızca kalkanlama malzemesiyle girişimi önleyebilir, ancak kayıp elektromanyetik dalgaları etkili bir şekilde kontrol edemez ve ortadan kaldıramaz. Bu nedenle, ikincil elektromanyetik dalga kirliliğini ortadan kaldırmak manyetik nanopartiküller ile karbon esaslı (karbon fiber gibi) hibrit malzemelerinin iletken polimer kompozitlerin absorpsiyon özelliğini desteklemek için ilave edilmesi ile sağlanabilir. Burada, manyetik nanoparçacıklar manyetik kayıp sağlarken karbon nano dolgu maddeleri, soğurma yoluyla elektromanyetik dalgaları daha etkili bir şekilde dağıtabilen dielektrik kaybına katkıda bulunur. Kalkanlama verimini etkileyen bir diğer önemli faktör ise, polimer kompozitlerin yapısal özelliklerinin (yığın veya 3 boyutlu gözenekli yapıya sahip olması) etkisidir. Poliüretan termoplastikler, esnek, hafif, ekonomik olmaları ve üç boyutta gözenek yapılı şekilde üretilebilmeleri nedeniyle EMI koruması açısından önemlidir. Grafen, karbon siyahı, karbon fiber gibi karbon esaslı malzemelerin polimer matrisine ilave edilmesi ile mekanik, elektriksel iletkenlik ve termal özelliklerinde iyileşme sağlanır. Bu nedenle, karbon esaslı malzemeler, elektronik cihazlarda elektromanyetik girişimi engellemek için potansiyel olarak etkili bir seçenek olarak kabul edilebilir.