2D材料吸收电磁波以提供出色的屏蔽

2020-07-30 newatlas

电磁干扰对于电子设备可能是一个严重的问题,因此通常在组件周围放置屏蔽层。现在,德雷克塞尔大学的工程师发现一种称为碳氮化钛的2D材料是一种出色的屏蔽材料,这是因为它具有吸收而不是反射电磁波的能力。

在无线电、电视、Wi-Fi、蓝牙和蜂窝电话网络等常见技术之间,电磁信号无处不在。但是由于空气浪的拥挤,电子设备会受到很多干扰,这会削弱连接、降低数据传输速度并总体上影响设备的功能。为了防止这种情况,工程师将屏蔽材料内置到设备的重要组件。这些通常是诸如铜之类的薄膜金属箔,它们会将错误的信号反射回空气中。尽管它们可以完成工作,但这些材料会给设备增加不必要的体积。

为了寻求更小的占地面积的屏蔽材料,德雷塞尔大学的研究人员偶然发现了碳氮化钛。它属于一类称为MXenes的二维材料,先前已证明可用于制造导电性粘土,可喷涂天线和可提高电池充电速度的电极。研究小组发现,比人类头发薄得多的碳氮化钛薄片能够将电磁干扰的屏蔽能力提高到铜箔的三到五倍。但是事实证明该材料更加有用。研究小组发现,碳氮化钛实际上吸收了信号,而不是将其反射回去。这意味着它们最终会减少环境中的总体噪音。

研究的作者Kanit Hantanasirisakul说:“与简单地反射仍会损坏其他未屏蔽设备的波相比,这是一种处理电磁污染的更具可持续性的方法。我们发现大部分波被分层的碳氮化物MXene薄膜吸收。这就像把垃圾扔出去或捡起来之间的区别一样,这最终是一个更好的解决方案。”

该团队说,由于这种吸收能力及其固有的薄度,该碳氮化钛可用于将组件单独包裹在设备中,从而即使在非常接近的情况下也可以防止它们相互干扰。

关键词:新材料;电磁干扰;美国