Содержание электромагнитного излучения, генерируемого электронными компонентами, является ключевым фактором для разработчиков электронных устройств, но современные экранирующие материалы на основе металлов имеют свои недостатки. Ученые Швейцарской федеральной лаборатории материаловедения и технологии (EMPA) разработали новый
основанный на материале, который блокирует широкий диапазон частот, формируя то, что они описывают как безусловно самый легкий электромагнитный экранирующий материал в мире.
Электромагнитный экран на основе аэрогеля, разработанный исследователями EMPA.
Блокировка электромагнитного излучения в электронных устройствах может иметь решающее значение для поддержания их производительности, потому что, если эти поля не изолированы от их окружения, они могут повлиять на передачу сигнала или работу соседней электроники. Инженеры часто обращаются к тонким листовым металлам для этой задачи, но они увеличивают вес устройства и не всегда точно соответствуют дизайну.
Команда EMPA исследовала альтернативные материалы в надежде создать более легкие, более податливые решения, которые привели к получению целлюлозных волокон из древесины. Они были сокращены до наноразмерных размеров и объединены с серебряными нанопроводами, чтобы сформировать свет, используя пористый аэрогель, который обеспечивает «отличную защиту от электромагнитного излучения» с плотностью всего 1,7 миллиграмма на кубический сантиметр.
В то время как состав целлюлозных волокон и нанопроволоки серебра создает экранирующий эффект, пористая природа материала также играет важную роль. Когда электромагнитные поля сталкиваются с порами, они отскакивают внутренних пустот, создавая вторичное электромагнитное поле, которое фактически уничтожает оригинал.
Из слов команды создателей, комбинированный эффект — это материал, который блокирует практически все излучение в диапазоне от 8 до 12 ГГц. Тем временем желаемый уровень поглощения может быть отрегулирован путем изменения пористости, количеством серебряных нанонитей и толщиной материала.
Команда смогла добиться дальнейшего снижения веса путем замены серебряных нанопроволок на пластины из карбида титана, которые действуют как «кирпичи», в то время как целлюлозные волокна действуют как «строительный раствор».
«Этот комбинированный аэрогель из карбида титана и целлюлозы является« на сегодняшний день самым легким материалом для защиты от электромагнитных помех в мире », — утверждают специалисты.
Две статьи, детализирующие исследование, были опубликованы в ACS Nano и Advanced Science соответственно.
Источник: EMPA
