5 października 2022


Badacze ze szwajcarskiego laboratorium Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology (EMPA) opracowali materiał, który skutecznie chroni przed promieniowaniem elektromagnetycznym w szerokim zakresie częstotliwości, a do tego jest niezwykle lekki. Wiele urządzeń wymaga ekranowania. Przykładem mogą być silniki elektryczne. Zwykle używa się do niego cienkiej blachy lub metalowych folii. Ciężar materiału i jego ilość wymagana do osiągnięcia oczekiwanego efektu zwykle komplikują konstrukcję.

Nowy materiał zbudowano na bazie nanowłókien celulozowych uzyskiwanych z drewna. Są one bardzo lekkie i porowate, a dzięki swojej budowie umożliwiają szeroki zakres modyfikacji chemicznych. Dlatego stały się przedmiotem badań Zhihui Zenga i Gustava Nystroma. Nanowłókna posłużyły do opracowania aerożelu, w którym znajdują się specyficzne nanostruktury. Otrzymano kompozyt zawierający srebrne nanodruty, mający gęstość zaledwie 1,7 miligrama na cm3, który osiąga ekranowanie powyżej 40 dB w zakresie promieniowania o wysokiej rozdzielczości, od 8 do 12 GHz.
Decyduje o tym nie tylko prawidłowy rozkład drutów celulozowych i srebrnych lecz również struktura porów. Ich optymalny rozmiar uzyskiwany jest poprzez odpowiednie formy, w których materiał powoli zamarza. Kryształki lodu tworzą oczekiwaną strukturę.
Trwają prace nad podobnym materiałem wykorzystującym zamiast srebra węglik tytanu. Już wiadomo, że będzie on jeszcze lżejszy.

empa.ch