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폴리머 필름은 전자기 복사, 신호 간섭으로부터 보호합니다.

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이 혁신은 우수한 전자기 차폐와 제조 용이성 및 전기 절연을 결합합니다.

전자 장치가 공공 생활과 개인 생활의 모든 구석을 가득 채움에 따라 엔지니어는 과도한 전자기 방사로부터 인간을 보호하고 전자 장치가 서로 간섭하는 것을 방지 할 수있는 가볍고 기계적으로 안정적이며 유연하며 쉽게 제조되는 재료를 찾기 위해 노력하고 있습니다.

획기적인 보고서에서 고급 재료– 업계 최고의 저널 – 리버 사이드에있는 캘리포니아 대학의 엔지니어들은 우수한 전자기 차폐와 제조 용이성을 결합한 준 XNUMX 차원 나노 물질 필러를 사용하는 유연한 필름에 대해 설명합니다.

전기 및 컴퓨터의 저명한 교수 인 알렉산더 A. 발란 딘 (Alexander A. Balandin)은“이 새로운 필름은 고주파 통신 기술에 유망합니다.이 필름은 유연하고 가볍고 부식에 강하며 저렴하며 전기 절연성이있는 전자기 간섭 차폐 필름을 필요로합니다. UC Riverside의 Marlan과 Rosemary Bourns College of Engineering에서 공학을 전공했습니다. "그들은 직류 측정에서 전기 절연을 유지하면서 고주파 무선 주파수 방사에 강하게 결합합니다."

전자기 간섭 또는 EMI는 서로 다른 전자 장치의 신호가 서로 교차하여 성능에 영향을 미칠 때 발생합니다. 예를 들어 휴대폰이나 노트북 WiFi 또는 주방 믹서기의 신호로 인해 TV 화면에 정전기가 나타날 수 있습니다. 마찬가지로 항공사는 신호가 내비게이션 신호를 방해 할 수 있으므로 승객에게 착륙 및 이륙시 휴대폰을 끄라고 지시합니다.

오래 전에 엔지니어들은 모든 전기 장치가 주변 장치의 기능에 영향을 미칠 수 있다는 사실을 알고 간섭 신호로부터 전자 장치를 보호하는 재료를 개발했습니다. 그러나 이제 전자 장치가 유비쿼터스, 소형, 무선으로 연결되고 수많은 필수 서비스에 중요해지면서 EMI로 인한 오작동의 기회와 위험이 급증했으며 기존 EMI 차폐 재료는 종종 부족합니다. 더 많은 전자 장치는 인간이 과거보다 더 많은 전자기 방사선에 노출된다는 것을 의미합니다. 차세대 전자 장치에는 새로운 차폐 재료가 ​​필요합니다.

Balandin은 비정상적인 충전제를 사용하여 확장 가능한 합성 합성을 개발 한 팀을 이끌었습니다. 준 XNUMX 차원 반 데르 발스 재료의 화학적 박리 번들입니다. 복합 재료는 현재 및 미래의 통신 기술에 중요한 기가 헤르츠 및 서브 테라 헤르츠 주파수 범위에서 뛰어난 EMI 차폐 재료를 보여 주면서 전기 절연을 유지했습니다.

그래 핀은 가장 유명한 반 데르 발스 소재입니다. 강하게 결합 된 원자의 평면이기 때문에 XNUMX 차원 적입니다. 반 데르 발스 힘에 의해 약하게 결합 된 많은 그래 핀 평면이 벌크 흑연 결정을 구성합니다. 수년 동안 연구는 원자 평면으로 각질을 제거하는 XNUMX 차원 층의 반 데르 발스 재료에 집중되었습니다.

XNUMX 차원 van der Waals 재료는 van der Waals 힘에 의해 약하게 결합 된 평면이 아니라 강력하게 결합 된 원자 사슬로 구성됩니다. 이러한 재료는 XNUMX 차원 평면이 아닌 바늘 모양의 "XNUMX 차원"구조로 각질을 제거합니다. Balandin 그룹은 특이한 특성을 보여주는 XNUMX 차원 금속에 대한 선구적인 연구를 수행했습니다. 새로운 논문에서 Balandin 그룹은 이러한 XNUMX 차원 재료의 대량 생산을 위해 확장 될 수있는 화학 공정을 사용한다고보고합니다.

Balandin의 Phonon Optimized Engineered Materials (POEM Center)의 연구 교수이자 프로젝트 과학자 인 박사 과정 학생 Zahra Barani와 Fariboz Kargar는 전이 금속 트리 칼 코게 나이드 (TaSe)를 처리하여 고유 한 복합 재료를 합성했습니다.3, 준 1 차원 결정 구조를 가진 층상 van der Waals 재료로, 화학 물질로 인해 바늘 모양의 준 106D van der Waals 나노 와이어를 흘리게했으며 최대 ~ 1의 매우 큰 종횡비로 두께보다 훨씬 더 깁니다. 이전 연구에서이 그룹은 준 -XNUMXD TaSe 번들이3 원자 스레드는 고전류 밀도를 지원할 수 있습니다.

“이러한 물질의 각질 제거를위한 표준 레시피는 없었습니다. 많은 시행 착오 실험을하면서 분열 에너지와 기타 중요한 매개 변수를 확인하여 고 수율로 각질을 제거했습니다. EM 파는 길고 얇은 가닥과 더 잘 결합하기 때문에 가능한 한 높은 종횡비로 번들을 얻는 것이 핵심이라는 것을 알고있었습니다. 이를 위해서는 각 박리 단계 후 광학 현미경과 주사 전자 현미경 특성화가 필요했습니다.”라고 제 XNUMX 저자 Barani는 말했습니다.

연구진은 특수 폴리머로 만든 매트릭스에 박리 된 TaSe 번들을 채웠습니다.3 얇고 검은 색 필름을 만듭니다. 합성 된 복합 필름은 전기 절연을 유지하면서 전자파 차단에 탁월한 성능을 보여주었습니다. 충전제의 부하가 적은 고분자 복합재가 특히 효과적이었습니다.

“복합재의 전자기 차폐 효과는 필러의 종횡비와 관련이 있습니다. 종횡비가 높을수록 상당한 EM 차폐를 제공하는 데 필요한 필러 농도가 낮아집니다.”라고 Kargar는 말했습니다. “필러 함량을 낮춤으로써 경량 및 유연성과 같은 폴리머 고유의 특성을 활용할 수 있기 때문에 이것은 유익합니다. 그런 점에서이 종류의 재료는 적절하게 각질을 제거하고 두께와 길이를 조절하면 예외적이라고 말할 수 있습니다.”

“결국 나는 그것들을 정정하고, 합성물을 준비하고 EMI 속성을 측정했습니다. 결과는 놀랍습니다. 전기 전도성은 없지만 마이크로 미터 두께의 필름에 대한 EMI 차폐 율이 99.99 % 이상입니다.”라고 Barani는 덧붙였습니다.

준 1D van der Waals 금속 필러는 저렴하고 대량으로 생산할 수 있습니다. Balandin은 개별 전도체로서 준 -1D van der Waals 재료의 원자 묶음과 그러한 재료를 사용한 복합 재료에 대한 연구가 이제 막 시작되었다고 말했다.

“준 -1D 재료에서와 마찬가지로 준 -2D van der Waals 재료에서도 곧 많은 진전을 보게 될 것이라고 확신합니다.”라고 그는 말했습니다.

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Barani, Kargar 및 Balandin은 Yassamin Ghafouri, Subhajit Ghosh, Konrad Godziszewski, Saba Seyedmahmoudbaraghani, Yevhen Yashchyshyn, Grzegorz Cywi? ski Sergey Rumyantsev 및 Tina T. Salguero가 연구에 참여했습니다. 이 논문은 "GHz 및 Sub-THz 주파수 대역에서 효율적인 전자기 차폐로서 준 XNUMX 차원 van-der-Waals 필러가있는 전기 절연 연성 필름"이라고합니다.

https : //뉴스.ucr.에듀 /기사 /2021 /02 /22 /폴리머 필름 보호 전자기 방사선 신호 간섭

출처 : https://bioengineer.org/polymer-film-protects-from-electromagnetic-radiation-signal-interference/

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