Новий надлегкий ізоляційний матеріал, розроблений цього року швейцарською дослідницькою групою, може стати проривом для електронної промисловості.

явився

Утримання електромагнітного випромінювання, що генерується електронними компонентами, є ключовим фактором для дизайнерів електронних пристроїв, але сьогодні захисні матеріали на металевій основі мають кілька недоліків. Вчені швейцарської Федеральної лабораторії з матеріалознавства (EMPA) розробили новий матеріал на основі аерогелю, який може блокувати широкий діапазон частотних діапазонів, роблячи його найлегшим електромагнітним екрануючим матеріалом у світі.

Підтримка продуктивності є критичною точкою при блокуванні електромагнітного випромінювання від електронних пристроїв, оскільки, якщо вони не ізолюють поля від навколишнього середовища, вони можуть вплинути на передачу сигналу або роботу прилеглих електронних пристроїв. Інженери часто вирішують проблему за допомогою тонких пластин, але це додає ваги обладнання, ускладнюючи виконання планів.

Що робить повітряний гель хорошим?

Команда EMPA дослідила декілька альтернативних матеріалів, сподіваючись, що вони зможуть отримати легші, темперовані розчини, і експериментальні результати врешті-решт привели їх до целюлозних волокон деревного походження. Їх нанометрові шматочки в поєднанні зі срібними нанотрубками утворили легкий пористий повітряний гель, який забезпечує чудовий захист від електромагнітного випромінювання, маючи щільність всього 1,7 міліграма на кубічний сантиметр.

Хоча целюлозні волокна та срібні нановолокна мають екрануючу дію, пориста природа нового композиційного матеріалу також відіграє певну роль: коли електромагнітні поля стикаються з порами, вони обертаються всередині порожнини, створюючи вторинне електромагнітне поле, яке гасить вихідну хвилю.

Завдяки комбінованому ефекту гель блокує практично все випромінювання в діапазоні 8-12 ГГц. Тим часом бажаний рівень поглинання можна встановити, контролюючи пористість, кількість срібних нанотрубок та товщину матеріалу.

Найлегший у світі ізоляційний матеріал

Дослідники також знайшли можливості для подальшого зниження ваги, замінивши нановолокна срібла на листи з карбіду титану, які виконують роль "цегли", тоді як целюлозні волокна утримують їх як "ступки". Цей комбінований гель з карбіду титану і целюлози є найлегшим у світі електромагнітним екрануючим матеріалом.

Детальнішу інформацію можна знайти на сторінці публікацій АСУ та в матеріалах, опублікованих у Advanced Science.