Zabudnuté heslo?
Prihlásenie

Nový typ aerogélu ako najľahší elektromagnetický štít na svete

Nový typ aerogélu ako najľahší elektromagnetický štít na svete
Autor:
Roman Mališka
Zverejnené:
7. 7. 2020
Hodnotenie:
Už ste hlasovali.

Blokovanie elektromagnetického žiarenia z elektronických komponentov je pre návrhárov elektronických zariadení kľúčovým faktorom. Dnešné tieniace materiály na báze kovu však majú svoje nevýhody. Zmeniť by to mohol nový materiál založený na aerogéloch, ktorý je opisovaný ako najľahší elektromagnetický tieniaci materiál na svete.

Tienenie elektromagnetického žiarenia v elektronických zariadeniach môže byť rozhodujúce pre udržanie ich výkonu, pretože ak nie sú tieto polia izolované od svojho okolia, môžu ovplyvniť prenos signálu alebo funkciu blízkej elektroniky. Vývojári sa pri tejto úlohe často obracajú na tenké plechy, ktoré však zvyšujú hmotnosť zariadenia a nie vždy dokonale zapadajú do dizajnu.

Tím vedcov zo Švajčiarskych federálnych laboratórií pre materiálovú vedu a technológie (EMPA) preto skúma alternatívne materiály, s cieľom vyrobiť ľahšie a poddajnejšie riešenia. Výskum ich priviedol k celulózovým vláknam získaným z dreva, ktoré boli zúžené na veľkosť nanomateriálov a následne boli skombinované so striebornými nanovláknami. Výsledkom je ľahký pozérny aerogél, ktorý údajne ponúka „vynikajúce tienenie proti elektromagnetickému žiareniu“ s hustotou iba 1,7 miligramu na kubický centimeter.

Vzorka nového elektromagnetického tieniaceho materiálu vyrobeného z celulózových nanovláken a strieborných nanočastíc.

Zatiaľ čo zloženie celulózových vlákien a strieborných nanočastíc vyvoláva tieniaci účinok, dôležitú úlohu hrá aj porézna povaha nového materiálu. Keď elektromagnetické polia narážajú na póry, odrazia sa vo vnútri dutiny a vytvoria sekundárne elektromagnetické pole, ktoré v skutočnosti ruší to originálne. Kombinácia týchto efektov vytvorí materiál, ktorý blokuje prakticky všetky žiarenia v rozsahu od 8 až do 12 GHz. Požadovaná úroveň absorpcie sa dá navyše upraviť vyladením pórovitosti, množstvom strieborných nanočastíc a celkovou hrúbkou materiálu.

Tím bol pritom schopný vykonať dodatočné redukcie hmotnosti výmenou strieborných nanočastíc za nanopláty z karbidu titánu, ktoré pôsobia ako „tehly“, zatiaľ čo celulózové vlákna fungujú ako „malta“. Tento kombinovaný aerogél z karbidu titánu a z celulózy je tak podľa vedcov „najľahším elektromagnetickým tieniacim materiálom na svete“.