Verbundwerkstoffe absorbieren elektromagnetische Wellen unterschiedlicher Frequenzen
2024,12,01
Ein bahnbrechender neuer Verbundmaterial, der mehr als 99 Prozent der elektromagnetischen Wellen verschiedener Frequenzen absorbiert
Ein Team von Wissenschaftlern des Korea Institute of Materials Science (KIMS) hat das weltweit erste ultradünne Dünnfilm-Verbundmaterial entwickelt, das mehr als 99% der elektromagnetischen Wellen aus verschiedenen Frequenzbändern absorbieren kann, einschließlich 5G/6G, WLAN und Autopilot-Radar mit einem einzigen Material. Das neue elektromagnetische Wellenabsorptions- und Abschirmmaterial ist weniger als 0,5 Millimeter dick und ist durch niedrige Reflexionsvermögen von weniger als 1 Prozent und eine hohe Absorption von mehr als 99 Prozent in drei verschiedenen Frequenzbändern gekennzeichnet.
Konzeptuelle Zeichnungen elektromagnetischer Wellenabsorptions- und Abschirmmaterialien, die vom Forschungsteam entwickelt wurden, sowie entworfene leitende Muster
Elektromagnetische Wellen, die durch elektronische Komponenten emittiert werden, können Störungen verursachen, was zu einer Verschlechterung der Leistung in der Nähe elektronischer Geräte führt. Elektromagnetische Abschirmmaterialien sind so konstruiert, dass sie dies verhindern und elektromagnetische Wellen absorbieren, anstatt sie nur zu reflektieren. Herkömmliche elektromagnetische Abschirmmaterialien spiegeln jedoch mehr als 90% der elektromagnetischen Wellen wider, wobei die tatsächlichen Absorptionsraten typischerweise nur 10% sind. Darüber hinaus absorbieren Materialien mit höheren Absorptionsraten typischerweise nur ein einzelnes Bande elektromagnetischer Wellen.
Um diese Einschränkungen zu überwinden, entwickelte das Forschungsteam ein Verbundmaterial, das gleichzeitig elektromagnetische Wellen in mehreren Frequenzbändern aufnehmen kann. Diese Technologie kann elektromagnetische Wellen absorbieren und eliminieren und das Problem der sekundären Interferenz lösen. Darüber hinaus ist das Material dünn, leicht, flexibel und langlebig und behält seine Form, auch wenn er tausende Male gefaltet und entfaltet wird, wodurch es für rollbare Handys und tragbare Geräte geeignet ist.
Das vom Forschungsteam entwickelte elektromagnetische Wellenabsorbing und Abschirmmaterial zeigt seine dünne, flexible Form &; Die Form bleibt auch nach 5.000 Biegetests gleich.
Ein Forschungsteam unter der Leitung von Dr. Byeongjin Park und Dr. Sang Bok Lee von der Forschungsabteilung für Verbund- und Fusionsmaterialien bei KIMS synthetisierten ein magnetisches Material, indem es die Kristallstruktur eines Ferriten verändert hat, so dass es selektiv eine gewünschte Frequenz absorbiert. Sie stellten einen ultradünnen Polymerverbundfilm her und nahmen leitfähige Muster auf der Rückseite des Films auf, um die Ausbreitung elektromagnetischer Wellen zu kontrollieren. Durch Einstellen der Form des leitenden Musters kann die Reflexion elektromagnetischer Wellen bei bestimmten Frequenzen erheblich reduziert werden. Auf der Rückseite wurde auch ein Carbon -Nanoröhrenfilm mit hohen Abschirmeigenschaften verwendet, um die elektromagnetischen Wellenschutzfähigkeiten des Materials weiter zu verbessern.
Der Byeongjin Park, ein leitender Forscher bei Kims, der das Projekt leitete, kommentierte: „Die Bedeutung der absorbierenden und schützenden Materialien der elektromagnetischen Welle nimmt von Tag zu Tag zu, da sich die Kommunikationsanwendungen von 5G/6G weiter ausdehnen. Solche Materialien haben das Potenzial, die Zuverlässigkeit von drahtlosen Kommunikationsgeräten wie Smartphones und Radars für selbstfahrende Autos erheblich zu verbessern. “
