În industria electronică a apărut un aerogel ultra-ușor anti-radiații

Un nou material de izolare ultra-ușor dezvoltat anul acesta de o echipă de cercetători elvețiană ar putea fi o descoperire pentru industria electronică.

Păstrarea radiației electromagnetice generate de componentele electronice este o considerație cheie pentru proiectanții de dispozitive electronice, dar materialele de protecție de astăzi pe bază de metal au mai multe dezavantaje. Oamenii de știință de la Laboratorul Federal Elvețian pentru Știința și Tehnologia Materialelor (EMPA) au dezvoltat un nou material pe bază de aerogel care poate bloca o gamă largă de benzi de frecvență, făcându-l cel mai ușor material de protecție electromagnetică din lume.

Menținerea performanței este un punct critic atunci când se blochează radiațiile electromagnetice de pe dispozitivele electronice, deoarece dacă acestea nu izolează câmpurile de mediul lor, acestea pot afecta transmiterea semnalului sau funcționarea dispozitivelor electronice din apropiere. Inginerii rezolvă adesea problema cu plăci subțiri, dar acest lucru adaugă greutate echipamentelor, ceea ce face dificilă îndeplinirea planurilor.

Ce face gelul de aer bun?

Echipa EMPA a investigat mai multe materiale alternative în speranța că acestea ar putea produce soluții mai ușoare și temperabile, iar rezultatele experimentale i-au condus în cele din urmă la fibre de celuloză derivate din lemn. Aceste piese nanometrice, combinate cu nanotuburi de argint, au format un gel de aer ușor, poros, care oferă o protecție excelentă împotriva radiațiilor electromagnetice, având în același timp o densitate de doar 1,7 miligrame pe centimetru cub.

Deși fibrele de celuloză și nanofibrele de argint în sine au un efect de protecție, natura poroasă a noului material compozit joacă, de asemenea, un rol în succes: atunci când câmpurile electromagnetice întâlnesc porii, acestea se rotesc în interiorul cavității, creând un câmp electromagnetic secundar care stinge unda originală.

Datorită efectului combinat, gelul blochează practic toată radiația din gama 8-12 GHz. Între timp, nivelul dorit de absorbție poate fi stabilit prin controlul porozității, al numărului de nanotuburi de argint și al grosimii materialului.

Cel mai ușor material de izolare din lume

Cercetătorii au găsit, de asemenea, oportunități pentru reducerea în continuare a greutății prin înlocuirea nanofibrelor de argint cu foi de carbură de titan, care acționează ca „cărămizi”, în timp ce fibrele celulozice le țin împreună ca „mortare”. Acest gel de aer combinat carbură de titan-celuloză este cel mai ușor material de protecție electromagnetică din lume.

Mai multe detalii găsiți pe pagina Publicații ACS și în materialele publicate în Advanced Science.