Estää sähkömagneettiset aallot ja peittää lämmön

Korean materiaalitieteen instituutin (KIMS) tutkijat yhteistyökumppaneineen ovat kehittäneet erittäin ohuen komposiittikalvon, joka yhdistää sähkömagneettisten häiriöiden (EMI) suojauksen, infrapunasäteilyn (IR) vaimennuksen ja korkean mekaanisen lujuuden.

Tutkijat saavuttivat nämä monitoimiominaisuudet yhdistämällä hiilinanoputkikuidut (CNT) ja MXene-metallin "tiiliä ja laastia" muistuttavaksi rakenteeksi.

Vaikka kehitetty kalvo on vain 17,5 mikrometriä paksu – noin viidennes ihmisen hiuksen paksuudesta – se saavutti noin 90 desibelin (dB) EMI-suojauskyvyn estäen yli 99,9999999 % tulevista sähkömagneettisista aalloista tietoliikenne- ja tutkataajuusalueilla.

Kalvon vetolujuus oli myös 1,02 gigapascalia (GPa), mikä osoittaa mekaanista suorituskykyä, joka on verrattavissa suurlujuusteräkseen.

Samalla se vaimensi tehokkaasti infrapunasäteilyä ja säilytti vakaan suorituskyvyn korkeissa lämpötiloissa, kosteudessa ja toistuvissa mekaanisissa muodonmuutoksissa verrattuna perinteisiin MXene-kalvoihin.

Koska uusi kalvo on ohut ja kevyt ja tarjoaa samanaikaisesti sähkömagneettisia häiriöitä (EMI) vastaan suojaavan ja infrapunasäteilyä estävän ominaisuuden, sitä voitaisiin käyttää parantamaan puolustusjärjestelmien, kuten hävittäjien, miehittämättömien ilma-alusten ja droonien, selviytymiskykyä sekä suojaamaan ilmailu- ja avaruuselektroniikkalaitteita.

Joustava kalvomuotonsa ansiosta se soveltuu myös EMI-suojausmateriaaliksi 5G- ja 6G-viestintälaitteille, puettavalle elektroniikalle ja seuraavan sukupolven taitettaville tai taipuisille elektroniikkatuotteille.

Teknologian toinen merkittävä etu on sen yhteensopivuus jatkuvan valmistusprosessin kanssa, mikä tarjoaa polun tulevaisuuden laaja-alaiseen tuotantoon. Tutkimusryhmä hakee parhaillaan patentteja ydinteknologialle ja aikoo jatkaa tutkimusta, joka keskittyy laaja-alaisten kalvojen valmistukseen ja integrointiin todellisiin komponentteihin

”Tämän teknologian avain on yhdistää nanomateriaaleja erilaisilla ominaisuuksilla, kuten tiilillä ja laastilla, säilyttäen kunkin materiaalin vahvuudet ja kompensoiden niiden heikkouksia”, sanoo KIMS:n johtava tutkija, tohtori Taehoon Kim. ”Odotamme, että tämä monitoiminen materiaali löytää laajan sovelluksen paitsi tulevaisuuden puolustusjärjestelmissä ja avaruusteknologiassa, myös sähkömagneettisten häiriöiden ratkaisemisessa seuraavan sukupolven viestintälaitteissa ja puettavassa elektroniikassa”, hän lisäsi.

Aiheesta aiemmin:

Kasvien inspiroimia häive- ja ionijohdetekniikkaa

Kameleonttinen sähkömagneettinen materiaali

Näkymättömästi näkevä