Bu yaxınlarda Sun Rong və Çin Elmlər Akademiyasının Şençjen Qabaqcıl Texnologiya İnstitutunun digər əlaqəli tədqiqatçıları yüngül gümüş/reduksiya olunmuş qrafen oksidi ilə örtülmüş karbonlaşdırılmış melamin (CMF/rGO/Ag) köpük materiallarını hazırlamaq üçün sadə bir mərhələli istilik emalı strategiyası təklif etdilər. Karbonlaşdırılmış kompozit melamin köpük materialı əla mexaniki xüsusiyyətlər və əla EMI qoruyucu effekti (EMI SE) təmin etdi.
5G rabitəsi və ağıllı telefonların artması elektromaqnit müdaxiləsi problemini daha da artırdı.
Şiddətli elektromaqnit müdaxiləsi məlumat itkisinə, sistemin nasazlığına və hətta insan sağlamlığına təhlükə yarada bilər.
Ultra aşağı sıxlığa və yaxşı mexaniki çevikliyə malik yüksək performanslı elektromaqnit müdaxiləsini qoruyan materialların inkişafı zərərli elektromaqnit dalğalarının çirklənməsini və ya radiasiyasını boğmağın effektiv üsuludur.
Ənənəvi metal materiallar üçün keçiriciliyin yaxşılaşdırılması həmişə yüksək performanslı qoruyucu materiallara nail olmaq üçün əsas strategiya olmuşdur.
Bundan əlavə, qrafen, karbon nanoborucuqları və MXene kimi yeni nanomaterialların da yüksək EMI qoruma performansına malik olduğu bildirilmişdir.
Nanomateryalların yüksək çevik istehsal prosesi sayəsində bu materiallar EMI ekranlanması üçün köpük və ya film şəklində emal edilir. Nanomateryalların köpüklənmiş forması ilə müqayisədə, sıx filmlər daha yüksək keçiricilik nümayiş etdirir.
Yüksək keçiricilik hadisə elektromaqnit dalğalarını güclü şəkildə əks etdirərək birbaşa yüksək EMI SE yarada bilər.
Məsələn, yüksək keçirici metalların elektromaqnit dalğalarının əks olunma əmsalı adətən 90%-dən çox olur, bu da o deməkdir ki, gələn elektromaqnit dalğalarının 90%-i boş məkanda əks olunacaq.
Yansıtılan elektromaqnit dalğaları da ciddi ikinci dərəcəli elektromaqnit şüalanma çirklənməsinə səbəb ola bilər. Aşağı elektromaqnit dalğaları əks etdirmə əmsalı olan yüksək performanslı EMI qoruyucu materialların əldə edilməsi hələ də problemdir.
Köpük tipli qoruyucu material məsaməli bir quruluşdan ibarətdir. Yüngül çəkisi, yaxşı mexaniki sıxılma qabiliyyəti və tənzimlənən EMI qoruyucu performansı sayəsində ənənəvi sərt metal qoruyucu materialları əvəz etmək üçün böyük potensiala malikdir.
Xüsusilə, məsaməli struktur köpük tipli qoruyucu materialın baş verən elektromaqnit dalğaları üzərində aşkar çoxlu əks olunmasına imkan verir ki, köpük elektromaqnit dalğalarını udub zəiflədə bilsin. Məsaməli strukturun MXene tərəfindən elektromaqnit dalğalarının udulmasını artıracağı bildirildi.
Bərk materiallarla müqayisədə məsaməli struktur daha yaxşı elektromaqnit dalğa empedansına uyğunlaşma qabiliyyətinə malikdir və hadisə elektromaqnit dalğalarının qoruyucu köpükün daxili quruluşuna daxil olmasına səbəb ola bilər. Buna görə, aşağı əks əmsalı və yüksək udma əmsalı olan EMI qoruyucu materialları yaxşı empedans uyğunluğu (aşağı əks) və yüksək çoxlu əks etdirməlidir. Məsələn, yüksək EMI SE və udma əmsallarına malik laylı strukturlar, çoxqatlı strukturlar və izotrop strukturlar hazırlanmışdır. Ümumiyyətlə, mürəkkəb strukturlar və çoxkomponentlər tez-tez çox mərhələli emaldan ibarətdir və mexaniki elastiklik zəifdir.
Gümüş üzlü poliimid köpük fiziki çiləmə üsulu ilə hazırlanmış, sıxlığı 23kq/m3 olmuşdur. Gümüşlə örtülmüş melamin köpüyü kimyəvi çöküntü ilə hazırlanmışdır. Hazırlanmış gümüşlə örtülmüş melamin köpüyü EMI yüksək SE 90 dB və gümüş tərkibi 63.5 wt% təşkil edir. Bundan əlavə, mis/nikel örtüklü polimetakrilimid hibrid köpük və qızıl nanohissəciklə örtülmüş polimer əsaslı nanolif elektromaqnit müdaxilədən qoruyan elektriksiz örtük üsulu da təklif olunur.
Bununla belə, sərt metal və çevik çərçivə arasında xas interfeys uyğunsuzluğu səbəbindən elektrokaplama, elektriksiz örtük və fiziki çiləmə üsulu ilə hazırlanmış metal köpük qoruyucu materialların mexaniki xüsusiyyətləri zəifdir. Metal hissəciklər və çevik köpük skeleti arasında əlaqənin gücləndirilməsi və əla mexaniki xassələrə malik metal köpük qoruyucu materialların həyata keçirilməsi hələ də çətinliklərlə doludur.
Bu tədqiqatda müəllif əla mexaniki xassələrə və Əla EMI qoruma effektinə (EMI SE) malik yüngül gümüş/azaldılmış qrafen oksidlə örtülmüş karbonlaşmış melamin (CMF/rGO/Ag) kompozit köpük materialı hazırlamaq üçün sadə bir addımlı istilik müalicəsi strategiyasını təklif etmişdir. Kompozit çərçivə ilə gümüş arasında təkmilləşdirilmiş interfeys sayəsində CMF/rGO/Ag köpüyü 1000 yükləmə-boşaltma sıxılma sınaq dövründən sonra əla struktur sabitliyini göstərdi. Bundan əlavə, köpükün EMI SE yalnız 50.6 mq sm16 g-2 sıxlığı və 1 vol% ultra aşağı Ag məzmunu ilə 0.09 dB-ə çatdı.
Maraqlıdır ki, məsaməli çərçivənin və çoxsaylı interfeyslərin əməkdaşlığı CMF/rGO/Ag köpüyünün qeyri-adi yüksək udma əmsalı (0.5-dən çox) ilə nəticələndi. CMF/rGO/Ag köpükün yüksək udma əmsalı qoruyucu mexanizmi sonlu elementlər analizi (FEA) ilə daha da tədqiq edilmişdir. CMF/rGO/Ag köpükün əla yaxın sahədə EMI qoruyucu performansı göstərir ki, aşağı sıxlıqlı, güclü CMF/rGO/Ag köpük elektron qablaşdırma üçün EMI qoruyucu material kimi böyük üstünlüklərə və geniş tətbiq perspektivlərinə malikdir.