Ohut suojamateriaali yhdistää EMI- ja neutronisuojauksen

Suojausmateriaalit ovat välttämättömiä keskeisissä nykyaikaisissa teollisuusympäristöissä – kuten avaruusaluksissa, ydinvoimaloissa, puolijohdelaitteissa ja edistyneissä lääkinnällisissä laitteissa – sekä laitteiden että henkilöstön suojaamiseksi sähkömagneettisilta aalloilta ja säteilyltä.

Sähkömagneettisilla aalloilla ja neutronisäteilyllä, jotka voivat aiheuttaa toimintahäiriöitä keskeisissä komponenteissa, kuten puolijohteissa, on kuitenkin erilaiset ominaisuudet ja ne on estettävä käyttämällä erilaisia materiaaleja. Tämä on historiallisesti johtanut ongelmiin, kuten lisääntyneeseen painoon ja rakenteelliseen monimutkaisuuteen.

Tämän haasteen ratkaisemiseksi tohtori Joo Yong-hon johtama tutkimusryhmä Korean tiede- ja teknologiainstituutista (KIST) on ehdottanut uutta ratkaisua.

Tieteilijätiimi onkin kehittänyt maailman ensimmäisen innovatiivisen komposiittisuojamateriaalin, joka voi samanaikaisesti estää sähkömagneettisia aaltoja ja neutroneja käyttämällä yhtä erittäin ohutta kalvoa ja joka on samalla joustavaa kuten kumi ja soveltuu 3D-tulostukseen.

Tämän uuden materiaalin avain on kahdenlaisten nanoputkien yhdistelmä. Hiilinanoputket (CNT), jotka ovat erittäin johtavia, absorboivat ja heijastavat sähkömagneettisia aaltoja, kun taas booripitoiset boorinitridinanoputket (BNNT) vangitsevat tehokkaasti neutroneja.

Erityisesti, koska nämä kaksi materiaalia muodostavat luonnostaan "kuorirakenteen", jolla ne ympäröivät toisiaan, yksi kalvo pystyy nyt estämään samanaikaisesti molemmat vaaratyypit. Tämän seurauksena materiaali saavuttaa suorituskyvyn, joka estää 99,999 % sähkömagneettisista aalloista ja vähentää neutroneja noin 72 %.

Materiaalilla on myös poikkeuksellinen elastisuus, joka säilyttää suorituskykynsä jopa yli kaksinkertaiseen pituuteensa venytettynä, ja siitä voidaan 3D-tulostaa erilaisia muotoja, kuten hunajakennorakenteita. Lisäksi se kestää -196 °C:sta 250 °C:een lämpötiloja.

Tämä tutkimus menee yksittäisen materiaalin kehittämistä pidemmälle ja avaa uusia mahdollisuuksia koko toimialalle.

KIST:n tohtori Joo Yong-ho totesi: "Tämä materiaali edustaa täysin uutta konseptia suojaustekniikassa – se on yhtä ohut kuin teippi ja yhtä joustava kuin kumi, mutta samanaikaisesti estää sekä sähkömagneettiset aallot että säteilyn."

Aiheesta aiemmin:

Läpinäkyvää suojausta ja magneettisuuden piilottamista

Suojausta sähkömagneettisilta aalloilta ja ESD:ltä tulostustekniikoilla

Absorboivaa EMI-suojausta