EMPA科学家开发基于气凝胶的世界最轻电磁屏蔽装置

2020-07-03 13:50:35 新闻来源:网络
  抑制电子元件产生的电磁辐射是电子设备设计者的一个重要考虑因素,但当今基于金属的屏蔽材料也有其缺点。瑞士联邦材料科学与技术实验室(EMPA)的科学家们开发了一种新的气凝胶基材料,可以阻挡各种频率,形成他们所称的迄今为止世界上最温和的电磁屏蔽材料。
  阻止电子设备中的电磁辐射是保持其性能的关键,因为如果这些磁场不与周围环境隔离,它们将影响信号传输或附近电子设备的功能。工程师经常使用薄薄的金属片来完成这项工作,但这些薄片增加了设备的额外重量,不一定与设计完美地结合在一起。
  EMPA团队一直在研究替代材料,希望能生产出更轻、更多的塑料溶液,从而从木材中找到纤维素纤维。这些纤维素纤维被提炼成纳米尺寸,并与银纳米线结合,形成了一种轻质多孔气凝胶,具有"极好的电磁辐射屏蔽效果",密度仅为每立方厘米1.7毫克。
  虽然纤维素纤维和银纳米线的组成具有屏蔽作用,但材料的孔隙率也起着作用。当电磁场遇到孔隙时,它会在间隙中反弹,从而产生一个二次电磁场,实际上抵消了原来的电磁场。根据研究小组的说法,这种综合效应是一种材料,可以在8至12 GHz的范围内阻挡几乎所有的辐射。同时,可以通过调整材料的孔隙率、银纳米线的数量和厚度来调节所需的吸收水平。
  研究小组通过用碳化钛板代替银纳米线来进一步减轻重量,而纤维素纤维则是"迫击炮"。研究小组说,碳化钛纤维气凝胶的组合是"迄今为止世界上最温和的电磁屏蔽材料"。
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