วัสดุคอมโพสิตดูดซับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่ต่างกัน
December 01, 2024
วัสดุคอมโพสิตใหม่ที่ก้าวหน้าซึ่งดูดซับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามากกว่า 99 เปอร์เซ็นต์ของความถี่ที่แตกต่างกัน
ทีมนักวิทยาศาสตร์จากสถาบันวิทยาศาสตร์วัสดุแห่งเกาหลี (KIMS) ได้พัฒนาวัสดุคอมโพสิตฟิล์มบาง ๆ ครั้งแรกของโลกที่สามารถดูดซับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้มากกว่า 99% จากแถบความถี่ที่แตกต่างกันรวมถึง 5G/6G, WiFi และ Autopilot Radar ใช้วัสดุเดียว การดูดซับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าใหม่และวัสดุป้องกันมีความหนาน้อยกว่า 0.5 มม. และมีลักษณะการสะท้อนแสงต่ำน้อยกว่า 1 เปอร์เซ็นต์และการดูดซับสูงกว่า 99 เปอร์เซ็นต์ในแถบความถี่ที่แตกต่างกันสามวง
ภาพวาดแนวความคิดของการดูดซับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและวัสดุป้องกันที่พัฒนาโดยทีมวิจัยรวมถึงรูปแบบการนำไฟฟ้าที่ออกแบบมา
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ปล่อยออกมาจากส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์อาจทำให้เกิดสัญญาณรบกวนส่งผลให้ประสิทธิภาพการเสื่อมสภาพของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ใกล้เคียง วัสดุป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้าได้รับการออกแบบมาเพื่อป้องกันสิ่งนี้ดูดซับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแทนที่จะสะท้อนให้เห็น อย่างไรก็ตามวัสดุป้องกันคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าทั่วไปสะท้อนให้เห็นมากกว่า 90% ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าโดยปกติแล้วอัตราการดูดซับจริงมักต่ำถึง 10% นอกจากนี้วัสดุที่มีอัตราการดูดซับสูงกว่ามักจะดูดซับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเพียงแถบเดียว
เพื่อเอาชนะข้อ จำกัด เหล่านี้ทีมวิจัยได้พัฒนาวัสดุคอมโพสิตที่สามารถดูดซับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้ในแถบความถี่หลายวง เทคโนโลยีนี้สามารถดูดซับและกำจัดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและแก้ปัญหาการรบกวนที่สอง นอกจากนี้วัสดุนั้นบาง, เบา, ยืดหยุ่นและทนทานและยังคงรูปร่างของมันแม้หลังจากถูกพับและคลี่ออกหลายพันครั้งทำให้เหมาะสำหรับโทรศัพท์มือถือที่หมุนได้และอุปกรณ์ที่สวมใส่ได้
การดูดซับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและวัสดุป้องกันที่พัฒนาโดยทีมวิจัยแสดงให้เห็นถึงรูปร่างที่บางและยืดหยุ่น &; รูปร่างของมันยังคงเหมือนเดิมแม้หลังจากการทดสอบการดัด 5,000 ครั้ง
ทีมวิจัยนำโดย Dr. Byeongjin Park และ Dr. Sang Bok Lee จากแผนกวิจัยวัสดุคอมโพสิตและฟิวชั่นที่ KIMS สังเคราะห์วัสดุแม่เหล็กโดยการเปลี่ยนโครงสร้างผลึกของเฟอร์ไรต์เพื่อให้สามารถดูดซับความถี่ที่ต้องการได้ พวกเขาประดิษฐ์ฟิล์มคอมโพสิตโพลิเมอร์ ultrathin และรูปแบบการนำไฟฟ้าที่อยู่ด้านหลังของฟิล์มเพื่อควบคุมการแพร่กระจายของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า โดยการปรับรูปร่างของรูปแบบการนำไฟฟ้าการสะท้อนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ความถี่เฉพาะสามารถลดลงได้อย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ยังใช้ฟิล์มนาโนคาร์บอนที่มีคุณสมบัติการป้องกันสูงที่ด้านหลังเพื่อเพิ่มความสามารถในการป้องกันคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของวัสดุ
Byeongjin Park นักวิจัยอาวุโสของ KIMS ซึ่งเป็นผู้นำโครงการแสดงความคิดเห็นว่า“ ความสำคัญของการดูดซับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและวัสดุป้องกันกำลังเพิ่มขึ้นทุกวันเนื่องจากแอปพลิเคชันการสื่อสาร 5G/6G ยังคงขยายตัวต่อไป วัสดุดังกล่าวมีศักยภาพในการปรับปรุงความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์สื่อสารไร้สายอย่างมีนัยสำคัญเช่นสมาร์ทโฟนและเรดาร์สำหรับรถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยตนเอง”
