Een flexibel, transparant materiaal dat elektromagnetische interferentie (EMI) blokkeert terwijl hoogwaardige draadloze infraroodsignalen efficiënt worden doorgelaten, zou kunnen worden gebruikt in optische communicatietoepassingen in de vrije ruimte die EMI-afscherming vereisen. Het materiaal, gemaakt van een zilvergaas op een polymeersubstraat, is zelfreinigend en corrosiebestendig, waardoor het zowel binnen als buiten kan worden gebruikt.
Elektromagnetische straling van verschillende elektronische apparaten kan interfereren en de prestaties van het apparaat negatief beïnvloeden. EMI-afscherming wordt vaak gebruikt om dit te voorkomen, maar de afscherming kan ook de draadloze signalen blokkeren die nodig zijn voor communicatie. Bovendien laten veel conventionele transparante EMI-afschermingen alleen zichtbare signalen door, die vanwege de grote achtergrondruis bij deze golflengten niet geschikt zijn voor draadloze optische communicatie. Een schild dat transparant is over een brede golflengteband die het belangrijke nabij-infrarood of mid-infrarood optische communicatiebereik dekt, zou beter zijn, maar ontbrak tot nu toe.
Het nieuwe apparaat, gemaakt door Liu Yang en collega's van Universiteit van Zhejiang in China, kan voor het eerst EMI efficiënt afschermen in de X-band (een frequentieband in het microgolfgebied) met een gemiddelde afschermingseffectiviteit tot 26.2 dB, terwijl een hoge lichttransmissie mogelijk is in een breed golflengtebereik van 400 tot 2000 nm.
De onderzoekers vervaardigden zilveren mazen met een dikte tot 220 nm op een transparant en flexibel polyethyleensubstraat met behulp van standaard microprocessen, waaronder ultraviolette lithografie, fysieke dampafzetting en lancering, die allemaal nauwkeurig herhaalbaar en schaalbaar zijn. Vervolgens bedekten ze het gaas met een 60 µm dikke laag polydimethylsiloxaan om chemische corrosie te voorkomen en de mechanische flexibiliteit te verbeteren. Deze laag zorgt er ook voor dat het gaas "zelfreinigend" is, zegt Yang.
"Hoogwaardige optische (draadloze) communicatie in de vrije ruimte profiteert vooral van de hoge transparantie en lage waas bij de optische communicatiegolflengte van 1550 nm", vertelt ze Natuurkunde wereld. “Dankzij de lage plaatweerstand van ons zilvergaas wordt de invallende elektromagnetische golf voornamelijk gereflecteerd en weinig doorgelaten. Dit betekent een hoge afschermingseffectiviteit.”
Snelgroeiende grafietfilm blokkeert elektromagnetische straling
De technologie kan worden gebruikt wanneer zowel EMI-afscherming als communicatie op afstand tegelijkertijd vereist zijn. En dankzij het feit dat het bestand is tegen chemicaliën, mechanisch flexibel en zelfreinigend, kan het zilvergaas op grote schaal worden gebruikt, zowel binnen als buiten - zelfs op corrosieve en vrijgevormde oppervlakken, leggen de onderzoekers uit.
Wel geven ze toe dat de structuur, die in detail is uitgewerkt Optische materialen Express, is slechts een prototype en er is veel ruimte voor verbetering. "Materialen die beter geleidend, transparanter en minder waas hebben, zijn nodig, vooral bij optische communicatiegolflengten", zegt Yang.
"Zoals besproken in onze publicatie, is het onderzoeken van materialen om de optische communicatie in de vrije ruimte uit te breiden naar langere golflengten ook een toekomstige onderzoeksrichting, omdat atmosferische interferenties aanzienlijk kunnen worden verminderd in het midden-infraroodregime. Zo kan een veel hogere communicatie worden bereikt.”
- Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
- Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
- Bron: https://physicsworld.com/a/blocking-electromagnetic-interference-opens-channels-for-optical-communications/
