Электродвигатели и электронные устройства генерируют электромагнитные поля, которые иногда должны быть экранированы, чтобы не затрагивать соседние электронные компоненты или передачи сигналов. Высокочастотные электромагнитные поля могут быть только защищенный с токопроводящей оболочки, закрытой со всех сторон. Часто тонкие листы металла или металлизированной пленки используются для этой цели. Однако, для многих приложений такой щит слишком тяжелый или слишком плохо адаптируется к заданной геометрии. Идеальным решением будет легкий, гибкий и прочный материал с чрезвычайно высокую защитную эффективность.
Аэрогели от электромагнитного излучения
Прорыв в этой области был достигнут группой исследователей, возглавляемой к сожалению Цзэн и Густав Нюстрем. Исследователи используют нановолокна целлюлозы в качестве основы для аэрогель, который является легким, высокопористым материалом. Волокна целлюлозы, полученные из древесины, а из-за их химической структуры, обеспечивают широкий спектр химической модификации. Поэтому они являются весьма популярным объектом исследования. Решающим фактором в процессе переработки и модификации этих нановолокон целлюлозы должна быть в состоянии производить определенные микроструктур в установленном порядке и интерпретации достигнутых результатов. Эти взаимосвязи между структурой и свойствами самого поля исследования команды Нюстрем в Эмпа.
Исследователи преуспели в производстве композитных нановолокон целлюлозы и серебра, и тем самым созданы ультра-легкие тонкие структуры, которые обеспечивают отличную защиту от электромагнитного излучения. Эффект впечатляющий материал с плотностью всего 1,7 миллиграмм на кубический сантиметр, серебристо-армированной целлюлозы аэрогель достигает более 40 дБ экранирования в частотном диапазоне РЛС с высоким разрешением излучение (от 8 до 12 ГГц), другими словами: практически все излучение в этом частотном диапазоне перехватывается материал.
Кристаллы льда контролировать форму
Не только правильный состав целлюлозы и серебряные провода является решающим для защитного эффекта, но и поровую структуру материала. В порах, электромагнитного поля отражаются и обратно, а кроме того вызвать электромагнитные поля в объеме композиционного материала, которые противодействуют падающего поля. Чтобы создать поры оптимального размера и формы, исследователи залить материал в предварительно охлажденные формы и дайте ему замерзнуть, медленно. Рост кристаллов льда создает оптимальную структуру порового для гашения поля.
При таком способе производства, демпфирующий эффект даже может быть указан в разных пространственных направлениях: если материал застывает в форму снизу вверх, электромагнитное воздействие демпфирования слабее в вертикальном направлении. В горизонтальном направлении, т. е. перпендикулярно к замораживанию направление — эффект демпфирования оптимизирован. Экранирование конструкций литые, таким образом, весьма гибкой: даже после того, как согнуты и обратно тысячу раз, эффект затухания практически совпадает с оригинальным материалом. Нужные поглощение даже можно легко регулировать, добавляя больше или меньше серебра на композитные, а также на пористость литых аэрогель и толщина литого слоя.
Легкий электромагнитный щит в мире
В другом эксперименте ученые сняли серебряные нанопроволоки из композитного материала и соединен своими нановолокна целлюлозы с двумерным нанопластины из карбида титана, которые были произведены с помощью специальной технологии травления. Закон о нанопластины, как тяжело «кирпичи», которые соединены с гибкой «миномет» изготовлен из волокон целлюлозы. Эта формулировка также была заморожена в охлаждаемых формах целенаправленно. По отношению к весу материала, никакой другой материал не может достичь такого экранирования. Это занимает карбид титана nanocellulose аэрогель, на сегодняшний день самый легкий электромагнитное экранирование материал в мире.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!